JP6266465B2 - Combined machining tool and machining method using the combined machining tool - Google Patents

Combined machining tool and machining method using the combined machining tool Download PDF

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Description

この発明は、例えばエンジンのバルブシートに対するカッターによる切削加工と、バルブガイドに対するリーマによる内径加工とを、共通の工具で行えるようにした複合加工工具及びこれを用いた加工方法に関する。
The present invention relates to a combined machining tool that can perform, for example, cutting with a cutter on a valve seat of an engine and inner diameter machining with a reamer on a valve guide, and a machining method using the same.

カッターとリーマを備えた複合加工工具は公知であり、例えば、リーマを工具のヘッドに固定して取付けるとともに、カッターを工具主軸外周に設けた差動機構によりカムを介して移動させるようにして、カッターとリーマにより同時加工するようにしたものもある(従来例1;特許文献1参照)。
また、工具のヘッドにカッターをスライド可能に取付けるとともに、工具主軸内部に設けたピストン機構により、リーマを進退させ、カッターとリーマにより同時加工するようにしたものもある(従来例2;特許文献2参照)。
Composite machining tools equipped with a cutter and a reamer are known, for example, while fixing the reamer to the head of the tool and attaching it, the cutter is moved via a cam by a differential mechanism provided on the outer periphery of the tool spindle, Some of them are processed simultaneously by a cutter and a reamer (conventional example 1; see Patent Document 1).
In addition, there is a tool in which a cutter is slidably attached to the head of the tool, and a reamer is advanced and retracted by a piston mechanism provided inside the tool spindle so that the cutter and the reamer can simultaneously process (conventional example 2; Patent Document 2). reference).

特許第5288994号公報Japanese Patent No. 5288994 特許第4497887号公報Japanese Patent No. 4497887

従来例1のように、工具のヘッドに対して予めリーマを固定すると、リーマ加工に必要な長さだけリーマを予め工具のヘッドから十分に長く突出させておく必要がある。しかし、このようにリーマを長く突出させておくと、加工中にリーマがたわむことにより、穴曲がりが生じることがある。また、カッターとリーマで同時に加工するので、加工時における刃具の支点が2ケ所になり、ビビリ易くなるため、同軸度や真円度などにおいて加工不良が生じやすくなる。このため精密な加工が難しくなる。
そのうえ、カッターが進退自在になっているため、ガタが生じて精密加工をさらに困難にしていた。また、リーマを長く突出させると折損することがあり、刃具寿命を短くしてしまうことになった。
一方、従来例2のように、リーマを進退自在にすれば、当初のカッターによる加工時はリーマを後退させておき、リーマ加工のときリーマを徐々に前進させるようにすればよいので、このような穴曲がりは生じにくくなる。しかし、リーマとカッターの同時加工のため、従来例1と同様にビビリが生じて高精度の加工が難しくなる。
また、リーマを進退させるためにピストン機構を設けると、ピストンの駆動源を複合加工工具の回転駆動源(例えば、マシニングセンタの加工機主軸動力)と別に設ける必要があるため、装置が大型化してしまう。したがって、リーマを複合加工工具と共通の駆動源により進退させることが望まれる。そのうえクーラントも上記ピストン機構と別に設けなければならず、さらに装置が大型化してしまう。
一方、複合加工工具をマシニングセンタ等の加工機の加工機主軸に取付けて使用する場合には、加工機に長さ方向や径方向における取付寸法の制限があるので、これに適合するよう、複合加工工具の全長を短くして加工機主軸へ取付可能となるようコンパクトにしなければならない。また、上記のように大型化すると加工機主軸への取付けが困難になるので、加工機主軸への取付けが可能となるようにコンパクト化することも望まれている。
本願はこのような要請の実現を目的とする。
When the reamer is fixed in advance with respect to the head of the tool as in Conventional Example 1, it is necessary to project the reamer sufficiently long from the head of the tool by a length necessary for reamer processing. However, if the reamer is protruded for a long time in this way, the reamer may be bent during processing, which may cause bending of the hole. In addition, since the cutter and the reamer are processed at the same time, there are two fulcrums at the time of processing, and chattering is easy, so that processing defects are likely to occur at the coaxiality and roundness. For this reason, precise processing becomes difficult.
In addition, since the cutter is movable back and forth, backlash occurs, making precision machining even more difficult. In addition, if the reamer is protruded for a long time, the reamer may break, which shortens the blade life.
On the other hand, if the reamer can be moved forward and backward as in the conventional example 2, the reamer may be moved backward during the processing by the initial cutter, and the reamer may be gradually advanced during the reamer processing. Therefore, it is difficult to cause a sharp bend. However, due to simultaneous processing of the reamer and the cutter, chattering occurs as in Conventional Example 1, and high-precision processing becomes difficult.
In addition, if a piston mechanism is provided for advancing and retracting the reamer, it is necessary to provide a driving source for the piston separately from a rotational driving source for the combined machining tool (for example, machining center spindle power of a machining center), resulting in an increase in size of the apparatus. . Therefore, it is desired to advance and retract the reamer by a drive source common to the composite machining tool. In addition, the coolant must be provided separately from the piston mechanism, which further increases the size of the device.
On the other hand, when using a combined machining tool on the processing machine spindle of a processing machine such as a machining center, the processing machine has restrictions on the mounting dimensions in the length direction and radial direction. The total length of the tool must be shortened so that it can be mounted on the spindle of the machine. Moreover, since the attachment to the processing machine spindle becomes difficult when the size is increased as described above, it is also desired to make the apparatus compact so that the attachment to the processing machine spindle can be performed.
The present application aims to realize such a request.

上記課題を解決するため請求項1に記載した発明は、
加工機の加工機主軸(12)へ着脱自在に取付けられてその動力により回転駆動される工具主軸(11)と、この工具主軸(11)に設けられた第1の刃具(22)及び第2の刃具(28)とを備えた複合加工工具であって、
前記工具主軸(11)の先端へ着脱自在に取付けられたホルダヘッド(20)に前記第1の刃具(22)を一体に設け、
前記第2の刃具(28)を前記工具主軸(11)と一体回転可能かつその回転軸線(CL)上を進退自在に支持したものにおいて、
前記第2の刃具(28)を保持し、前記工具主軸(11)へ回転可能に支持され、かつ前記回転軸線(CL)上を進退可能な刃具ホルダ(58)と、
この刃具ホルダ(58)を進退させる送り機構(61)と、
前記工具主軸(11)の回転を前記送り機構(61)へ伝達し、この送り機構(61)を駆動させるための歯車機構からなる伝達機構(80)を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention described in claim 1
A tool spindle (11) that is detachably attached to the processing machine spindle (12) of the processing machine and is driven to rotate by the power, and a first cutting tool (22) and a second cutting tool provided on the tool spindle (11). A multi-tasking tool comprising a cutting tool (28) of
The first cutting tool (22) is integrally provided on a holder head (20) removably attached to the tip of the tool spindle (11),
In the second cutter (28), which can rotate integrally with the tool spindle (11) and is supported on its rotational axis (CL) so as to advance and retreat,
A blade tool holder (58) that holds the second blade tool (28), is rotatably supported on the tool spindle (11), and can move back and forth on the rotation axis (CL);
A feed mechanism (61) for advancing and retracting the blade holder (58);
A transmission mechanism (80) comprising a gear mechanism for transmitting the rotation of the tool spindle (11) to the feed mechanism (61) and driving the feed mechanism (61) is provided.

請求項2に記載した発明は上記請求項1において、
前記伝達機構(80)は、前記送り機構(61)を減速回転する遊星歯車機構(84)を含むことを特徴とする。
The invention described in claim 2 is the above claim 1,
The transmission mechanism (80) includes a planetary gear mechanism (84) that decelerates and rotates the feed mechanism (61).

請求項3に記載した発明は上記請求項2において、
前記送り機構(61)は、前記刃具ホルダ(58)の外周に形成されたネジ軸状の送りネジ(65)と、この送りネジ(65)に噛み合うネジが内周に形成された送りネジナット(62)を備えることを特徴とする。
The invention described in claim 3 is the above claim 2,
The feed mechanism (61) has a screw shaft-shaped feed screw (65) formed on the outer periphery of the blade holder (58) and a feed screw nut (screw threaded on the inner periphery) that engages with the feed screw (65). 62).

請求項4に記載した発明は上記請求項3において、
前記遊星歯車機構(84)は、前記送りネジナット(62)に設けられた送りネジナットギア(63a)と、これと同軸にその回りを囲んで設けられた内歯ギア(91)と、これら内歯ギア(91)と前記送りネジナットギア(63a)の間に設けられたピニオンギア(92)とを備え、
前記内歯ギア(91)は、リング状をなして前記工具主軸(11)の外周へ回転可能に支承されるとともに前記工具主軸(11)に連結されて回転し、
前記ピニオンギア(92)は、前記内歯ギア(91)の内周面に形成された内歯(91a)及び前記送りネジナットギア(63a)と噛み合って自転するとともに、前記送りネジナットギア(63a)に対して公転不能に前記工具主軸(11)へ固定されていることを特徴とする。
The invention described in claim 4 is the above-mentioned claim 3,
The planetary gear mechanism (84) includes a feed screw nut gear (63a) provided on the feed screw nut (62), an internal gear (91) provided coaxially therewith, and these internal teeth. A pinion gear (92) provided between the gear (91) and the feed screw nut gear (63a),
The internal gear (91) has a ring shape and is rotatably supported on the outer periphery of the tool spindle (11) and is connected to the tool spindle (11) and rotates.
The pinion gear (92) meshes with the internal teeth (91a) formed on the inner peripheral surface of the internal gear (91) and the feed screw nut gear (63a) and rotates, and the feed screw nut gear (63a). Is fixed to the tool spindle (11) so as not to revolve.

請求項5に記載した発明は上記請求項4において、
前記伝達機構(80)は、前記工具主軸(11)の回転を前記遊星歯車機構(84)へ伝達するための主軸側伝動歯車機構(82)を備え、
前記主軸側伝動歯車機構(82)は、前記工具主軸(11)の外周に設けられ、この工具主軸(11)と一体に回転するリング状の入力ギア(86)と、
リング状をなし、前記工具主軸(11)の外周に設けられ、かつ前記遊星歯車機構(84)へ接続する出力ギア(87)と、
これら入力ギア(86)及び出力ギア(87)が噛み合う伝達ギア(88)とからなるとともに、
前記出力ギア(87)により前記遊星歯車機構(84)の前記内歯ギア(91)を回転させることを特徴とする。
The invention described in claim 5 is the above-described claim 4, wherein
The transmission mechanism (80) includes a main shaft side transmission gear mechanism (82) for transmitting the rotation of the tool main shaft (11) to the planetary gear mechanism (84).
The main shaft side transmission gear mechanism (82) is provided on the outer periphery of the tool main shaft (11) and has a ring-shaped input gear (86) that rotates integrally with the tool main shaft (11).
An output gear (87) having a ring shape, provided on the outer periphery of the tool spindle (11) and connected to the planetary gear mechanism (84);
The input gear (86) and the output gear (87) are engaged with a transmission gear (88), and
The internal gear (91) of the planetary gear mechanism (84) is rotated by the output gear (87).

請求項6に記載した発明は上記請求項5において、
前記主軸側伝動歯車機構が、前記出力ギア(87)と前記入力ギア(86)の歯数を異にする差動歯車機構であることを特徴とする。
The invention described in claim 6 is the above-mentioned claim 5,
The main shaft side transmission gear mechanism is a differential gear mechanism in which the number of teeth of the output gear (87) and the input gear (86) are different.

請求項7に記載した発明は上記請求項5又は6において、
前記出力ギア(87)と前記内歯ギア(91)は、回転軸線方向に沿って隣り合って配置され、連結部材(90)にて一体化されるとともに、
この連結部材(90)は所定以上の負荷で破断するようになっていることを特徴とする。
The invention described in claim 7 is the above-described claim 5 or 6,
The output gear (87) and the internal gear (91) are arranged adjacent to each other along the rotation axis direction, and are integrated by a connecting member (90).
The connecting member (90) is characterized in that it breaks at a predetermined load or more.

請求項8に記載した発明は上記請求項3において、
前記送り機構(61)はクラッチ機構(68)を備え、このクラッチ機構(68)がオンすると前記送りネジナット(62)による前記刃具ホルダ(58)の送りを可能とし、オフすると送りを停止することを特徴とする。
The invention described in claim 8 is the above-mentioned claim 3,
The feed mechanism (61) includes a clutch mechanism (68). When the clutch mechanism (68) is turned on, the feed tool nut (62) can be fed by the feed screw nut (62), and when the clutch mechanism (68) is turned off, the feed is stopped. It is characterized by.

請求項9に記載した発明は上記請求項8において、
前記クラッチ機構(68)は、前記工具主軸(11)の前記伝達機構(80)より後方となるアーバー(14)の内部へ配設されることを特徴とする。
The invention described in claim 9 is the above-mentioned claim 8,
The clutch mechanism (68) is arranged inside an arbor (14) behind the transmission mechanism (80) of the tool spindle (11).

請求項10に記載した発明は上記請求項4〜9のいずれか1項において、
前記工具主軸(11)は、その内部に、前記第1の刃具(22)及び前記第2の刃具(28)を冷却するクーラント通路を備え、
このクーラント通路は、前記工具主軸(11)の後端部に設けられた入り口通路(14c)を備え、この入り口通路(14c)は、回転軸線(CL)上にて前記加工機の加工機主軸(12)に設けられているクーラント通路に接続し、
前記入り口通路(14c)から前記工具主軸(11)の内部を通って前記第1の刃具(22)及び前記第2の刃具(28)へクーラントを供給する工具センタースルー形式のクーラント通路を備えるとともに、
この工具センタースルー形式のクーラント通路の一部が、前記内歯ギア(91)と送りネジナットギア(63a)の間に形成されていることを特徴とする。
The invention described in claim 10 is any one of the above claims 4 to 9,
The tool spindle (11) includes therein a coolant passage for cooling the first blade tool (22) and the second blade tool (28),
The coolant passage includes an entrance passage (14c) provided at a rear end portion of the tool spindle (11), and the entrance passage (14c) is a spindle of the processing machine on the rotation axis (CL). Connected to the coolant passage provided in (12),
A tool center through type coolant passage is provided for supplying coolant from the entrance passage (14c) to the first blade tool (22) and the second blade tool (28) through the inside of the tool spindle (11). ,
A part of the tool center through type coolant passage is formed between the internal gear (91) and the feed screw nut gear (63a).

請求項11に記載した発明は、上記請求項1〜10のいずれか1項に記載した複合加工工具(10)を用いて、ワーク(30)内に配置された第1の被加工部(32)とその中心に位置する第2の被加工部(34)とを加工する加工方法において、
前記複合加工工具(10)の回転軸線(CL)を前記第2の被加工部(34)の中心に合わせ、前記複合加工工具(10)を前進させてホルダヘッド(20)に設けられた第1の刃具(22)により前記第1の被加工部(32)を加工する第1工程と、
前記第1の被加工部(32)の加工終了後、前記第1の刃具(22)が前記第1の被加工部(32)から離れる程度に、前記複合加工工具(10)を若干後退させる第2工程と、
続いて前記第2の刃具(28)を送り出しながら前記第2の被加工部(34)を加工する第3工程とを備えたことを特徴とする。
The invention described in claim 11 is the first workpiece (32) arranged in the workpiece (30) using the combined machining tool (10) described in any one of claims 1 to 10. ) And the second workpiece (34) located in the center thereof,
A rotation axis (CL) of the combined machining tool (10) is aligned with the center of the second workpiece (34), and the combined machining tool (10) is advanced to be provided on the holder head (20). A first step of processing the first workpiece (32) with one cutting tool (22);
After completion of the processing of the first processed part (32), the combined working tool (10) is slightly retracted to such an extent that the first cutting tool (22) is separated from the first processed part (32). A second step;
And a third step of processing the second workpiece (34) while feeding out the second cutting tool (28).

請求項1によれば、工具主軸(11)の回転を、歯車機構からなる伝達機構(80)により送り機構(61)へ伝達し、これを駆動して第2の刃具(28)を進退させて送り出すようにしたので、第2の刃具(28)の送り出しを、工具主軸(11)と同じ一つの駆動源で駆動することが可能になり、装置全体をコンパクト化できる。
さらに、取付寸法に制約のある加工機に対しても取付けて使用することが可能になる。
According to claim 1, the rotation of the tool spindle (11) is transmitted to the feed mechanism (61) by the transmission mechanism (80) comprising a gear mechanism, and this is driven to advance and retract the second cutting tool (28). Since the second cutting tool (28) can be fed by the same drive source as the tool spindle (11), the entire apparatus can be made compact.
Furthermore, it is possible to attach and use it on a processing machine with a limited installation dimension.

請求項2によれば、工具主軸(11)の回転を伝達機構(80)の遊星歯車機構(84)により送り機構(61)へ減速伝達し、第2の刃具(28)を進退させて送り出すようにしたので、伝達機構(80)をコンパクトにできる。 According to claim 2, the rotation of the tool spindle (11) is decelerated and transmitted to the feed mechanism (61) by the planetary gear mechanism (84) of the transmission mechanism (80), and the second cutting tool (28) is advanced and retracted and sent out. As a result, the transmission mechanism (80) can be made compact.

請求項3によれば、送り機構(61)を、刃具ホルダ(58)の外周に形成されたネジ軸状の送りネジ(65)と、この送りネジ(65)に噛み合うネジが内周に形成された送りネジナット(62)で構成したので、送り機構(61)を簡単に構成できる。また、工具主軸(11)の軸心部へ設けることができるので、装置全体をコンパクト化できる。 According to claim 3, the feed mechanism (61) is formed on the inner periphery with a screw shaft-like feed screw (65) formed on the outer periphery of the blade holder (58) and a screw meshing with the feed screw (65). Since the feed screw nut (62) is configured, the feed mechanism (61) can be easily configured. Moreover, since it can provide in the axial center part of a tool spindle (11), the whole apparatus can be made compact.

請求項4によれば、遊星歯車機構(84)を、送りネジナット(62)に設けられた送りネジナットギア(63a)と、これと同軸にその回りを囲んで設けられた内歯ギア(91)と、これら内歯ギア(91)と送りネジナットギア(63a)の間に設けられたピニオンギア(92)とを備えたものとし、リング状の内歯ギア(91)を工具主軸(11)の外周へ回転可能に支承させた。また、ピニオンギア(92)を内歯ギア(91)の内周面に形成された内歯(91a)及び送りネジナットギア(63a)と噛み合って自転するとともに、送りネジナットギア(63a)に対して公転不能に工具主軸(11)へ固定した。 According to claim 4, the planetary gear mechanism (84) includes a feed screw nut gear (63a) provided on the feed screw nut (62), and an internal gear (91) provided coaxially and surrounding the same. And a pinion gear (92) provided between the internal gear (91) and the feed screw nut gear (63a), and the ring-shaped internal gear (91) of the tool spindle (11). It was supported on the outer periphery so that it could rotate. Further, the pinion gear (92) meshes with the internal teeth (91a) formed on the inner peripheral surface of the internal gear (91) and the feed screw nut gear (63a) to rotate and rotate with respect to the feed screw nut gear (63a). Fixed to the tool spindle (11) so that it cannot revolve.

そこで、内歯ギア(91)を工具主軸(11)に連動させて回転させると、ピニオンギア(92)を介して送りネジナットギア(63a)を減速回転させ、このとき送りネジナットギア(63a)は大きく減速される。したがって、この遊星歯車機構(84)によれば、内歯ギア(91)から送りネジナットギア(63a)へ高減速比で回転を伝達でき、コンパクトな装置で高減速比を実現できる。しかも、内歯ギア(91)をリングギアとして、同じくリングギアの出力ギア(87)と並設して工具主軸(11)の外周へ設けるので、伝達機構(80)全体をさらにコンパクトにでき、装置の全長を短くできる。
また、送りネジナットギア(63a)を遊星歯車機構(84)の太陽歯車として使用するので、遊星歯車機構(84)で直接送り機構(61)の送りネジナット(62)を回転駆動できる。
Therefore, when the internal gear (91) is rotated in conjunction with the tool spindle (11), the feed screw nut gear (63a) is rotated at a reduced speed via the pinion gear (92). At this time, the feed screw nut gear (63a) It is greatly decelerated. Therefore, according to this planetary gear mechanism (84), rotation can be transmitted from the internal gear (91) to the feed screw nut gear (63a) with a high reduction ratio, and a high reduction ratio can be realized with a compact device. Moreover, since the internal gear (91) is used as a ring gear and is provided on the outer periphery of the tool spindle (11) in parallel with the output gear (87) of the ring gear, the entire transmission mechanism (80) can be further compacted. The overall length of the device can be shortened.
Further, since the feed screw nut gear (63a) is used as the sun gear of the planetary gear mechanism (84), the feed screw nut (62) of the feed mechanism (61) can be rotationally driven by the planetary gear mechanism (84).

請求項5によれば、伝達機構(80)を主軸側伝動歯車機構(82)と遊星歯車機構(84)で構成し、主軸側伝動歯車機構(82)をリング状の入力ギア(86)及び出力ギア(87)とこれらと噛み合う伝達ギア(88)で構成することによって工具主軸(11)の外周へ設け、工具主軸(11)の回転を主軸側伝動歯車機構(82)の入力ギア(86)へ入力し、さらに出力ギア(87)から遊星歯車機構(84)の内歯ギア(91)へ入力したので、工具主軸(11)の回転をコンパクトな歯車機構で遊星歯車機構(84)へ伝達することができる。さらに遊星歯車機構(84)で減速してその出力で送りネジナット(62)を回転駆動できる。
したがって、工具主軸(11)の回転を大きく減速して送り機構(61)を駆動させることができるとともに、主軸側伝動歯車機構(82)を工具主軸(11)の外周へ設けること並びに主軸側伝動歯車機構(82)と遊星歯車機構(84)を組み合わせることにより、高減速を得られるにもかかわらず、伝達機構(80)全体をコンパクトにでき、装置の全長を短くできる。
According to claim 5, the transmission mechanism (80) comprises a main shaft side transmission gear mechanism (82) and a planetary gear mechanism (84), and the main shaft side transmission gear mechanism (82) comprises a ring-shaped input gear (86) and The output gear (87) and the transmission gear (88) meshing with these are provided on the outer periphery of the tool spindle (11), and the rotation of the tool spindle (11) is rotated by the input gear (86) of the main shaft side transmission gear mechanism (82). ), And further from the output gear (87) to the internal gear (91) of the planetary gear mechanism (84), the rotation of the tool spindle (11) is transferred to the planetary gear mechanism (84) by a compact gear mechanism. Can communicate. Further, the speed can be reduced by the planetary gear mechanism (84) and the feed screw nut (62) can be rotationally driven by the output.
Therefore, the feed mechanism (61) can be driven by greatly reducing the rotation of the tool spindle (11), and the spindle side transmission gear mechanism (82) is provided on the outer periphery of the tool spindle (11) and the spindle side transmission. By combining the gear mechanism (82) and the planetary gear mechanism (84), the transmission mechanism (80) as a whole can be made compact and the overall length of the apparatus can be shortened despite high speed reduction.

請求項6によれば、主軸側伝動歯車機構を、入力ギア(86)と出力ギア(87)の歯数が異なる差動歯車機構(82)としたので、2つの減速機構である、差動歯車機構(82)と遊星歯車機構(84)とを組み合わせることになり、より高減速を実現できる。
According to the sixth aspect, since the main shaft side transmission gear mechanism is a differential gear mechanism (82) in which the number of teeth of the input gear (86) and the output gear (87) are different, the differential gear mechanism that is two reduction mechanisms, Since the gear mechanism (82) and the planetary gear mechanism (84) are combined, higher speed reduction can be realized.

請求項7によれば、互いにリング状をなし、回転軸線方向へ並設された出力ギア(87)と内歯ギア(91)を連結部材(90)で一体化したので、構造を簡単にでき、装置を長さ方向にてコンパクト化できる。
しかも、連結部材(90)は所定以上の負荷で破断するようになっているので、送り機構(61)から過大な負荷がかかったとき、連結部材(90)が破断して、伝達機構(80)への大荷重を遮断でき、伝達機構(80)を保護できる。
According to the seventh aspect, since the output gear (87) and the internal gear (91), which are mutually ring-shaped and arranged in parallel in the rotation axis direction, are integrated by the connecting member (90), the structure can be simplified. The device can be made compact in the length direction.
Moreover, since the connecting member (90) is ruptured at a predetermined load or more, when an excessive load is applied from the feed mechanism (61), the linking member (90) is broken and the transmission mechanism (80 ) Can be cut off, and the transmission mechanism (80) can be protected.

請求項8によれば、送り機構(61)にクラッチ機構(68)を設けたので、クラッチオンにより、送りネジナット(62)による刃具ホルダ(58)の送りを開始し、オフにより、刃具ホルダ(58)の送り方向の動作を停止する。したがって、送りネジナット(62)が常時回転しても、第2の刃具による加工が必要なときのみ、クラッチをオンにして刃具ホルダ(58)を送り出すことができる。 According to claim 8, since the clutch mechanism (68) is provided in the feed mechanism (61), the feed of the blade holder (58) by the feed screw nut (62) is started when the clutch is turned on, and the cutter tool holder ( 58) in the feed direction is stopped. Therefore, even if the feed screw nut (62) is always rotated, the blade holder (58) can be fed out with the clutch turned on only when machining by the second blade is necessary.

請求項9によれば、クラッチ機構(68)を工具主軸の後部であるアーバー(14)内に設けたので、装置全体のコンパクト化を実現できる。 According to the ninth aspect, since the clutch mechanism (68) is provided in the arbor (14) which is the rear portion of the tool spindle, the entire apparatus can be made compact.

請求項10によれば、クーラント通路を、工具主軸(11)の内部に工具センタースルー形式で設け、回転軸線(CL)上にて加工機主軸(12)から供給されるクーラントを、工具主軸(11)の内部を通して第1の刃具(22)及び第2の刃具(28)へ供給できるようにしたので、クーラント通路を簡単に設けることができる。
しかも、工具センタースルー形式のクーラント通路の一部が、内歯ギア(91)と送りネジナットギア(63a)の間に形成されることにより、遊星歯車機構(84)の構成ギア間における空間を有効利用してコンパクトに形成できる。
According to the tenth aspect, the coolant passage is provided in the tool center through type in the tool spindle (11), and the coolant supplied from the processing machine spindle (12) on the rotation axis (CL) is supplied to the tool spindle ( 11) Since it can be supplied to the first cutting tool (22) and the second cutting tool (28) through the inside of the coolant, the coolant passage can be easily provided.
In addition, a part of the coolant passage of the tool center through type is formed between the internal gear (91) and the feed screw nut gear (63a), so that the space between the constituent gears of the planetary gear mechanism (84) is effective. It can be made compact by using.

請求項11によれば、複合加工工具(10)の回転軸線(CL)上にて、複合加工工具(10)を第1加工開始位置に置き、さらにここから前進させてホルダヘッド(20)に設けられた第1の刃具(22)により第1の被加工部(32)を加工する第1工程と、
その後複合加工工具(10)を若干後退させて第1の被加工部(32)から第1の刃具(22)を離した第2加工開始位置にする第2工程と、
続いて、複合加工工具(10)を第2加工開始位置にしたまま、第2の刃具(28)を送り出しながら第2の被加工部(34)を加工する第3工程とを備えたので、第1の刃具(22)と第2の刃具(28)による加工をそれぞれ別工程とすることができ、各工程の加工時における刃具の支点を1ケ所にするので、ビビリを少なくすることができ、真円度及び同軸度を高くして高精度の加工が可能になる。しかも、複合加工工具(10)を同軸上で進退させるだけであり、第2工程の後退量は微少で済むため、効率よく加工することができる。また、第3工程において、第2の刃具(28)を加工深度に応じて送り出すので、第2の刃具(28)の曲がりによる穴曲がりを防ぐことができ、かつ第2の刃具(28)の折損を抑制して長寿命化させることができる。
According to the eleventh aspect, the combined machining tool (10) is placed at the first machining start position on the rotation axis (CL) of the combined machining tool (10), and further advanced from here to the holder head (20). A first step of processing the first workpiece (32) with the provided first cutting tool (22);
Thereafter, the composite machining tool (10) is slightly retracted to make the second machining start position where the first cutting tool (22) is separated from the first workpiece (32), and the second step,
Subsequently, with the third step of processing the second workpiece (34) while feeding the second cutting tool (28) with the composite processing tool (10) in the second processing start position, Machining by the first blade tool (22) and the second blade tool (28) can be made into separate processes, and the fulcrum of the blade tool at the time of machining in each process is set to one place, so that chatter can be reduced. Further, high roundness and coaxiality can be increased and high-precision machining can be performed. In addition, the composite machining tool (10) is simply advanced and retracted on the same axis, and the amount of retraction in the second step is very small, so that the machining can be performed efficiently. In the third step, since the second cutting tool (28) is sent out according to the processing depth, it is possible to prevent the bending of the hole due to the bending of the second cutting tool (28) and the second cutting tool (28). It is possible to extend the life by suppressing breakage.

実施形態に係る複合加工工具の正面図Front view of combined machining tool according to an embodiment 上記複合加工工具の側面図Side view of the combined machining tool 図2の3−3線断面図3-3 sectional view of FIG. 図2の4−4線断面図Sectional view along line 4-4 in FIG. 図2の5−5線断面図Sectional view along line 5-5 in FIG. クラッチ機構の分解斜視図Exploded perspective view of clutch mechanism スライダの平面図Top view of slider 伝達機構を回転軸線方向前方から示す図The figure which shows a transmission mechanism from a rotation axis direction front

以下、エンジンのシリンダヘッドにおけるバルブシートとバルブガイドに対する加工工具であって、バルブシートを加工するカッターと、バルブガイドを加工するリーマを備えた複合加工工具の一例を説明する。以下、前方とは、加工工具の前進方向をいうものとする。 Hereinafter, an example of a machining tool for a valve seat and a valve guide in an engine cylinder head, including a cutter for machining the valve seat and a reamer for machining the valve guide will be described. Hereinafter, the front means the forward direction of the processing tool.

図1及び図2において、この複合加工工具10は、マシニングセンタ等からなる加工機の加工機主軸ユニット12へ着脱自在に取付けられ、加工機主軸ユニット12のスピンドル12aにより一体回転されるものであり、CLはスピンドル12a及び複合加工工具10の各回転軸線である。
複合加工工具10は回転軸線CL上にてスピンドル12aへ同軸で取付けられ、スピンドル12aで駆動される工具主軸11を備える。工具主軸11は、同軸で前後に二分され、主軸後部であるアーバー14と主軸前部16(後述する図3参照)とを備える。アーバー14は、スピンドル12aへ連結されるテーパー部14aを有する。主軸前部16は、刃具を支持する部分である。
さらに、アーバー14及び主軸前部16の結合部外側を覆って設けられるケース18と、主軸前部16の前面へ取付けられるホルダヘッド20を備える。
1 and 2, the combined machining tool 10 is detachably attached to a processing machine main spindle unit 12 of a processing machine composed of a machining center or the like, and is integrally rotated by a spindle 12a of the processing machine main spindle unit 12. CL is each axis of rotation of the spindle 12a and the combined machining tool 10.
The composite machining tool 10 is coaxially attached to the spindle 12a on the rotational axis CL, and includes a tool spindle 11 driven by the spindle 12a. The tool spindle 11 is coaxially divided into front and rear, and includes an arbor 14 and a spindle front part 16 (see FIG. 3 to be described later) as a rear part of the spindle. Arbor 14 has a tapered portion 14a connected to spindle 12a. The spindle front part 16 is a part that supports the cutting tool.
Furthermore, a case 18 is provided so as to cover the outer side of the coupling portion between the arbor 14 and the spindle front portion 16, and a holder head 20 attached to the front surface of the spindle front portion 16.

ホルダヘッド20の外周部には、カッター22が周方向へ等間隔で一体に形成されている。ホルダヘッド20はボルト24で軸方向前方から複合加工工具10の主軸前部16へ取付けられている(図2及び図4参照)。
ホルダヘッド20の軸心部には、リーマ28が一体回転自在かつ軸方向へ進退自在に保持されている。
Cutters 22 are integrally formed on the outer peripheral portion of the holder head 20 at equal intervals in the circumferential direction. The holder head 20 is attached to the main spindle front portion 16 of the composite machining tool 10 from the front in the axial direction with a bolt 24 (see FIGS. 2 and 4).
A reamer 28 is held at the shaft center portion of the holder head 20 so as to be integrally rotatable and movable back and forth in the axial direction.

ケース18の外周部には、位置決めピン18aが外方へ突出し、その一部が後方へ延出して、加工機主軸ユニット12の前端部から前方へ突出する保持部12bと係合することにより、複合加工工具10が加工機主軸ユニット12に対して、相対回転不能に位置決めされている。
また、ケース18には、位置決めピン18aとずれた位置にギアカバー18bが突出形成され、ここに後述する差動機構の伝達ギアが収容されている。
By positioning the positioning pin 18a outwardly on the outer peripheral portion of the case 18, a part thereof extends rearward, and is engaged with the holding portion 12b protruding forward from the front end portion of the processing machine spindle unit 12, The composite machining tool 10 is positioned so as not to rotate relative to the machining machine spindle unit 12.
Further, the case 18 is formed with a gear cover 18b protruding at a position shifted from the positioning pin 18a, and houses a transmission gear of a differential mechanism described later.

複合加工工具10は、加工機主軸ユニット12のスピンドル12aと一体に回転し、カッター22によりワーク(シリンダヘッド)30のシート面32(第1の被加工部)を切削して仕上げ加工し、さらにリーマ28を前進させながらバルブガイド34(第2の被加工部)の内径仕上げ加工を行うようになっている。シート面32はエンジンのバルブ(図示省略)が着座する部分であり、バルブガイド34と同軸でその周囲へ広がって形成されている。バルブガイド34は、バルブのステム(軸部)を摺動案内する円筒孔であり、複合加工工具10側から見てシート面32よりも前方の深い位置に形成されている。 The composite processing tool 10 rotates integrally with the spindle 12a of the processing machine main spindle unit 12, cuts the sheet surface 32 (first processed part) of the work (cylinder head) 30 with a cutter 22, and finishes the processing. The inner diameter finishing process of the valve guide 34 (second workpiece) is performed while the reamer 28 is advanced. The seat surface 32 is a portion on which a valve (not shown) of the engine is seated, and is formed so as to extend coaxially with the valve guide 34 to the periphery thereof. The valve guide 34 is a cylindrical hole that slides and guides a stem (shaft portion) of the valve, and is formed at a deep position in front of the seat surface 32 when viewed from the composite processing tool 10 side.

以下、図3〜図8により、複合加工工具10の内部構造を説明する。アーバー14と主軸前部16は同軸で前後に配置され、ボルト40で相互に連結され(図5)、一体回転するようになっている。アーバー14と主軸前部16は工具主軸11をなしている。すなわち、工具主軸11は、前後に分割され、かつ一体回転可能に連結されている。工具主軸11の外周にケース18がベアリング19で回転可能に支持され、ケース18の軸方向両端は、工具主軸11との間をオイルシール18cにてシールされている。 Hereinafter, the internal structure of the combined machining tool 10 will be described with reference to FIGS. The arbor 14 and the main shaft front portion 16 are coaxially arranged at the front and rear, are connected to each other by a bolt 40 (FIG. 5), and rotate integrally. The arbor 14 and the spindle front part 16 form a tool spindle 11. That is, the tool spindle 11 is divided into front and rear and is connected so as to be integrally rotatable. A case 18 is rotatably supported by a bearing 19 on the outer periphery of the tool spindle 11, and both ends in the axial direction of the case 18 are sealed between the tool spindle 11 by oil seals 18 c.

主軸前部16の前端部にホルダヘッド20が取付けられている。
ホルダヘッド20の後方となる主軸前部16の前部外周にはキャップ42が配置されている。キャップ42は、軸方向前方からボルト44で主軸前部16へ取付けられている。また、キャップ42の前端部がホルダヘッド20の後端部外周にボルト26及びナット46で径方向から取付けられている(図3)。
ボルト26はホルダヘッド20から径方向外方へ突出し、キャップ42の前端部を径方向外方へ貫通している。
A holder head 20 is attached to the front end portion of the main spindle front portion 16.
A cap 42 is disposed on the outer periphery of the front portion of the main spindle front portion 16 that is located behind the holder head 20. The cap 42 is attached to the main shaft front portion 16 with a bolt 44 from the front in the axial direction. The front end of the cap 42 is attached to the outer periphery of the rear end of the holder head 20 from the radial direction with bolts 26 and nuts 46 (FIG. 3).
The bolt 26 protrudes radially outward from the holder head 20 and penetrates the front end portion of the cap 42 radially outward.

ホルダヘッド20の軸心部には、軸方向へ貫通する軸穴50が設けられ、この中をリーマ28が貫通し、ベアリング52、54にて、軸方向へ進退自在に保持されている。
リーマ28は、先端の刃部28aと、その後方へ長く直線状に延出する丸棒状のシャンク28bを備える。シャンク28bはホルダヘッド20から主軸前部16の軸穴56内へ入っている。シャンク28bの側面には、回転軸線CLと平行で先端が刃部28aへ達するガイド溝28cが形成されている。ガイド溝28cは回転軸線CLに沿ってリーマ28の進退移動を可能にするとともに、ホルダヘッド20に設けられた凸部(図示省略)と係合してリーマ28をホルダヘッド20と一体回転可能にしている。
A shaft hole 50 penetrating in the axial direction is provided in the axial center portion of the holder head 20, and the reamer 28 passes through the hole 50 and is held by bearings 52 and 54 so as to be movable forward and backward in the axial direction.
The reamer 28 includes a blade 28a at the tip and a round bar-shaped shank 28b that extends long and straight rearward. The shank 28 b enters from the holder head 20 into the shaft hole 56 of the main spindle front portion 16. On the side surface of the shank 28b, a guide groove 28c is formed which is parallel to the rotation axis CL and whose tip reaches the blade portion 28a. The guide groove 28c allows the reamer 28 to move forward and backward along the rotation axis CL, and engages with a convex portion (not shown) provided on the holder head 20 so that the reamer 28 can rotate integrally with the holder head 20. ing.

主軸前部16の軸穴56は主軸前部16の軸心部を貫通して形成され、ホルダヘッド20の軸穴50よりも大径である。図3及び図4はリーマ28が最も後退した状態を示し、この状態ではリーマ28の刃部28aを除くほとんど大部分が軸穴56内へ長く収容されている。リーマ28の後端部は軸穴56の後端部近傍に位置して、リーマホルダ58の前端部へ接続している。 The shaft hole 56 of the main shaft front portion 16 is formed so as to penetrate the shaft center portion of the main shaft front portion 16 and has a larger diameter than the shaft hole 50 of the holder head 20. 3 and 4 show a state in which the reamer 28 is most retracted. In this state, most of the reamer 28 except the blade portion 28a is accommodated in the shaft hole 56 for a long time. The rear end portion of the reamer 28 is located near the rear end portion of the shaft hole 56 and is connected to the front end portion of the reamer holder 58.

図3及び図4において、リーマホルダ58は、回転軸線CLと同軸で軸穴56より若干長く形成され、その前端部は軸穴56の後端部内にあり、他の大部分はアーバー14の軸心部に形成された軸穴60内へ収容されている。リーマホルダ58は送り機構61により回転軸線CL上を前後方向へ進退するようになっている。
軸穴60は、軸穴56と同軸でかつこれよりも若干大径であり、前方へ向かって開放された袋穴である。この軸穴60には、リーマの送り機構61やクラッチ機構68が収容されている。
3 and 4, the reamer holder 58 is coaxial with the rotation axis CL and is formed to be slightly longer than the shaft hole 56, and the front end portion is in the rear end portion of the shaft hole 56, and the other most part is the axis of the arbor 14. It is accommodated in a shaft hole 60 formed in the part. The reamer holder 58 is moved forward and backward on the rotation axis CL by the feed mechanism 61.
The shaft hole 60 is a bag hole that is coaxial with the shaft hole 56 and has a slightly larger diameter than the shaft hole 56 and is opened forward. The shaft hole 60 accommodates a reamer feed mechanism 61 and a clutch mechanism 68.

アーバー14の後端部に設けられたプルスタット14bには入り口通路14cが設けられている。入り口通路14cはクーラントの入り口通路であって回転軸線CL上に位置し、ここからカッター22やリーマ28の刃先部を冷却するクーラントが供給される。
クーラントはスピンドル12aの軸心部からスピンドルセンタースルー形式でプルスタット14bの軸穴である入り口通路14cへ供給され、ここからさらに工具主軸部11内部に設けられた通路を通って、工具センタースルー形式でホルダヘッド20側へ供給されるようになっている。
An entrance passage 14c is provided in the pullstat 14b provided at the rear end of the arbor 14. The inlet passage 14c is an inlet passage for the coolant and is located on the rotation axis CL, from which coolant for cooling the cutting edge portions of the cutter 22 and the reamer 28 is supplied.
The coolant is supplied from the shaft center portion of the spindle 12a to the entrance passage 14c, which is the shaft hole of the pullstat 14b, in a spindle center-through manner, and further passes through a passage provided inside the tool spindle portion 11 from here. It is supplied to the holder head 20 side.

入り口通路14cは、アーバー14のテーパー部14a内において、そのテーパー形状に沿って斜めに形成された斜め通路14dへ接続する。斜め通路14dはアーバー14前部の軸穴60外方を平行に通る横通路14eへ接続し、さらにこの横通路14eは、アーバー14の前端部で送りネジナット62の外周に形成された横通路14fへ接続する。 The entrance passage 14c is connected to an oblique passage 14d formed obliquely along the tapered shape in the tapered portion 14a of the arbor 14. The oblique passage 14d is connected to a lateral passage 14e that passes parallel to the outside of the shaft hole 60 at the front portion of the arbor 14, and the lateral passage 14e is formed at the front end portion of the arbor 14 at the outer periphery of the feed screw nut 62. Connect to.

横通路14fは、主軸前部16及びキャップ42を連続して通る横通路16a、42aへ接続する。横通路42aはさらに、内側の主軸前部16の小径部に形成された横通路16bへ接続する。横通路16bはホルダヘッド20に形成された軸穴50へ向かう斜め通路50aへ接続している。斜め通路50aは軸穴50の一部を若干拡径してシャンク28bの周囲に形成された間隙50bへ接続する。この間隙50bには、ホルダヘッド20を径方向へ貫通する吐出孔50cの一端とガイド溝28cが臨んでいる。 The lateral passage 14f is connected to the lateral passages 16a and 42a continuously passing through the main shaft front portion 16 and the cap 42. The lateral passage 42a is further connected to a lateral passage 16b formed in the small diameter portion of the inner main spindle front portion 16. The lateral passage 16b is connected to an oblique passage 50a toward the shaft hole 50 formed in the holder head 20. The oblique passage 50a has a partly enlarged diameter of the shaft hole 50 and is connected to a gap 50b formed around the shank 28b. One end of a discharge hole 50c that penetrates the holder head 20 in the radial direction and a guide groove 28c face the gap 50b.

したがって、斜め通路50aから間隙50bへ入ったクーラントは、吐出孔50cからカッター22の周囲へ吐出するとともに、ガイド溝28cを通って、リーマ28の刃部28aから前端方向へ吐出する。このようにすると、工具主軸11内にクーラント通路を設けることができる。しかも、このような工具主軸11内のクーラント通路は、後述するように、リング状のギアを有する差動機構82及び遊星歯車機構84を備えたことにより可能になった。 Accordingly, the coolant entering the gap 50b from the oblique passage 50a is discharged from the discharge hole 50c to the periphery of the cutter 22, and is discharged from the blade portion 28a of the reamer 28 toward the front end through the guide groove 28c. In this way, a coolant passage can be provided in the tool spindle 11. Moreover, such a coolant passage in the tool spindle 11 is made possible by including a differential mechanism 82 having a ring-shaped gear and a planetary gear mechanism 84 as will be described later.

なお、クーラント通路は図示のもの以外も可能であり、例えば、クーラントをスピンドル12aから供給せず、加工機主軸ユニット12の外部から位置決めピン18aへ供給し、さらにこの位置決めピン18aから工具主軸11内部へクーラントを供給する公知の構造を採用することもできる。
また、工具主軸11内に通路を設けず、複合加工工具10と別体のクーラント装置を設け、その吐出口をホルダヘッド20の周囲に配置し、カッター22及びリーマ28の近傍へクーラントを外部から供給する公知の構造を採用することもできる。
The coolant passage may be other than that shown in the figure. For example, the coolant is not supplied from the spindle 12a, but is supplied from the outside of the processing machine spindle unit 12 to the positioning pin 18a, and further from the positioning pin 18a to the inside of the tool spindle 11. It is also possible to adopt a known structure for supplying the coolant.
In addition, a passage is not provided in the tool spindle 11, a separate coolant device is provided from the combined machining tool 10, its discharge port is arranged around the holder head 20, and coolant is supplied from the outside to the vicinity of the cutter 22 and the reamer 28. A known structure to be supplied can also be adopted.

図3の拡大部に示すように、リーマ28のシャンク28bにおける後端部は、リーマホルダ58の前端部に形成された大径部58aに差し込まれる。大径部58aは軸穴56内へ摺動可能に収容され、その内部にカラー58bが収容され、カラー58b内にリーマ28のシャンク28bにおける後端部が嵌合される。
カラー58bは、側面の外フランジをカラー第1スプリング58cにて前方へ付勢され、
さらに、底面中央部をカラー第2スプリング58eにて前方へ付勢されている。
As shown in the enlarged portion of FIG. 3, the rear end portion of the reamer 28 in the shank 28 b is inserted into a large diameter portion 58 a formed at the front end portion of the reamer holder 58. The large-diameter portion 58a is slidably accommodated in the shaft hole 56, the collar 58b is accommodated therein, and the rear end portion of the shank 28b of the reamer 28 is fitted in the collar 58b.
The collar 58b is urged forward by a collar first spring 58c on the outer flange on the side surface,
Further, the bottom center portion is biased forward by the collar second spring 58e.

カラー第2スプリング58eはリーマホルダ58の軸心部に形成された袋状の軸穴58d内へ収容されている。カラー第1スプリング58c及びカラー第2スプリング58eは、リーマ28の後端部を大径部58a(カラーキャップ59)へ押しつけて、軸方向のガタを防いでいる。 The collar second spring 58e is accommodated in a bag-shaped shaft hole 58d formed in the shaft center portion of the reamer holder 58. The collar first spring 58c and the collar second spring 58e press the rear end portion of the reamer 28 against the large diameter portion 58a (color cap 59) to prevent axial backlash.

また、大径部58aは、前方からカラーキャップ59にて閉じられる。カラーキャップ59はボルト59aにて、リーマホルダ58の前端面へ固定される。カラーキャップ59によりリーマ28のシャンク28bにおける後端部が回り止め及び抜け止めされた状態で連結される。 Further, the large diameter portion 58a is closed with a collar cap 59 from the front. The color cap 59 is fixed to the front end surface of the reamer holder 58 with bolts 59a. The color cap 59 connects the rear end of the reamer 28 in the shank 28b in a state in which it is prevented from rotating and coming off.

この連結構造は、カラーキャップ59の回り止め孔とリーマ28のシャンク28bにおける後端部に形成された異形断面部により構成される。カラーキャップ59の中心部には、例えば、D字状の孔からなる非円形の回り止め孔が設けられている。一方、リーマ28のシャンク28bにおける後端部は回り止め孔を通過可能なD字状の異形断面をなすように側面を切り欠かれ、さらにこの切り欠き面の一部から連続して係合溝が周方向に略1/4周長程度の長さで形成されている。 This connection structure is constituted by a deformed cross-sectional portion formed at the rear end portion of the shank 28b of the reamer 28 and the anti-rotation hole of the collar cap 59. At the center of the color cap 59, for example, a non-circular detent hole made of a D-shaped hole is provided. On the other hand, the rear end portion of the shank 28b of the reamer 28 is notched on the side surface so as to form a D-shaped irregular cross section that can pass through the rotation stop hole, and further, the engagement groove continuously from a part of the notch surface. Are formed in the circumferential direction with a length of about ¼ circumference.

そこで、リーマ28のシャンク28bにおける後端部をカラーキャップ59の回り止め孔に貫通させてから、リーマ28を略1/4回転させることにより、係合溝が回り止め孔に係合して回り止め及び抜け止めされた状態となり、リーマ28はリーマホルダ58へ迅速かつ簡単に連結されて固定される。リーマホルダ58はリーマ28が連結一体化されると、リーマ28と一体に回転する。 Therefore, after the rear end portion of the shank 28b of the reamer 28 is passed through the anti-rotation hole of the collar cap 59, the reamer 28 is rotated approximately ¼ so that the engaging groove engages with the anti-rotation hole and rotates. The reamer 28 is connected to the reamer holder 58 quickly and easily and fixed. When the reamer 28 is connected and integrated, the reamer holder 58 rotates integrally with the reamer 28.

次に、送り機構61について説明する。図4の拡大部に示すように、送り機構61は加工機主軸ユニット12におけるスピンドル12aの回転を伝達機構80及びクラッチ機構68を介して減速して回転する送りネジナット62と、リーマホルダ58の大径部58aに続く軸部64の外周に形成された送りネジ65により構成される。軸部64はネジ軸状をなし、送りネジナット62を貫通している。送りネジナット62の内周面には送りネジ65と噛み合うネジ63bが形成されている。 Next, the feed mechanism 61 will be described. As shown in the enlarged portion of FIG. 4, the feed mechanism 61 includes a feed screw nut 62 that rotates by decelerating the rotation of the spindle 12 a in the processing machine spindle unit 12 via the transmission mechanism 80 and the clutch mechanism 68, and a large diameter of the reamer holder 58. It is comprised by the feed screw 65 formed in the outer periphery of the axial part 64 following the part 58a. The shaft portion 64 has a screw shaft shape and penetrates the feed screw nut 62. A screw 63 b that meshes with the feed screw 65 is formed on the inner peripheral surface of the feed screw nut 62.

送りネジナット62の回転により、リーマホルダ58が軸方向へ進退自在になっている。
但し、クラッチ機構68において、クラッチオフのときは、送りネジ65に常時噛み合う送りネジナット62の回転にもかかわらず、リーマホルダ58は送り出されない。クラッチオンのときのみ、リーマホルダ58が送り出される。
Due to the rotation of the feed screw nut 62, the reamer holder 58 can be moved back and forth in the axial direction.
However, in the clutch mechanism 68, when the clutch is off, the reamer holder 58 is not fed out despite the rotation of the feed screw nut 62 that is always meshed with the feed screw 65. The reamer holder 58 is sent out only when the clutch is on.

図4の拡大部に示すように、送りネジナット62は大径部62aと小径部62bが連続一体に形成された筒状部材であり、大径部62aの外周には、送りネジナットギア63aが形成される。小径部62bはリーマホルダ58の軸部64に外嵌し、内周部のネジ63bは軸部64に形成された送りネジ65と噛み合っている。 As shown in the enlarged portion of FIG. 4, the feed screw nut 62 is a cylindrical member in which a large diameter portion 62a and a small diameter portion 62b are continuously formed integrally, and a feed screw nut gear 63a is formed on the outer periphery of the large diameter portion 62a. Is done. The small diameter portion 62 b is fitted on the shaft portion 64 of the reamer holder 58, and the inner peripheral screw 63 b meshes with a feed screw 65 formed on the shaft portion 64.

なお、本実施形態の送りネジ65は右ネジとして形成されている。ここで、回転軸前方に向かって右回転を正転、左回転を逆転とすると、送りネジ65は送りネジナット62の逆転により前進する。送りネジ65のピッチは4mmになっている。但し、ネジの方向及びピッチは任意に設定できる。 In addition, the feed screw 65 of this embodiment is formed as a right screw. Here, assuming that the right rotation is forward rotation and the left rotation is reverse rotation toward the front of the rotation shaft, the feed screw 65 moves forward by the reverse rotation of the feed screw nut 62. The pitch of the feed screw 65 is 4 mm. However, the direction and pitch of the screw can be arbitrarily set.

次に、クラッチ機構を説明する。図6はクラッチ機構68の分解斜視図であり、リーマホルダ58が内側を摺動する略円筒状のスライダ70と、その前後に設けられる第1クラッチスプリング72、第2クラッチスプリング74及びリーマホルダ58の後端に設けられ、スライダ70の軸方向に設けられたスリット70c内を軸方向へ移動するラチェットピン66とを備える。ラチェットピン66がスリット70c内へ入っているときクラッチオンとなり、送りネジナット62によるリーマ28の送り出しが開始される。ラチェットピン66がスリット70cから出るとクラッチオフとなり、リーマ28の送り出しが停止される。 Next, the clutch mechanism will be described. FIG. 6 is an exploded perspective view of the clutch mechanism 68, and the rear of the substantially cylindrical slider 70 on which the reamer holder 58 slides, and the first clutch spring 72, the second clutch spring 74, and the reamer holder 58 provided before and after the slider 70. And a ratchet pin 66 that is provided at the end and moves in the axial direction in a slit 70 c provided in the axial direction of the slider 70. When the ratchet pin 66 enters the slit 70c, the clutch is turned on, and the feeding of the reamer 28 by the feed screw nut 62 is started. When the ratchet pin 66 comes out of the slit 70c, the clutch is turned off and the delivery of the reamer 28 is stopped.

リーマホルダ58は予めその後端部へラチェットピン66をボルト67により固定してあり、このラチェットピン66をスリット70cへ入れて、リーマホルダ58の軸部64をスライダ70に貫通させて通し、さらに、第1クラッチスプリング72をスライダ70の前部側へ外嵌し、第2クラッチスプリング74をスライダ70の後部側へ外嵌している。
なお、スリット70cはスライダ70の全長に亘って形成され、その長さは、リーマ28の最大送り量、すなわちリーマホルダ58の軸部64の長さとほぼ同じである。
The reamer holder 58 has a ratchet pin 66 fixed to its rear end in advance by a bolt 67. The ratchet pin 66 is inserted into the slit 70c, and the shaft portion 64 of the reamer holder 58 is passed through the slider 70. The clutch spring 72 is fitted on the front side of the slider 70, and the second clutch spring 74 is fitted on the rear side of the slider 70.
The slit 70c is formed over the entire length of the slider 70, and its length is substantially the same as the maximum feed amount of the reamer 28, that is, the length of the shaft portion 64 of the reamer holder 58.

ラチェットピン66は、リーマホルダ58の後端部へ取付けられる本体部66aから径方向外方へ一体に突出形成されている。ラチェットピン66の幅はスリット70cへ入って回転を規制されながら長さ方向へ摺動できる程度である。ラチェットピン66の径方向突出高さは、リーマホルダ58へ取付けた状態で、リーマホルダ58の軸心からスライダ70の大径部70bの内周面へ達する程度である。 The ratchet pin 66 is integrally formed so as to protrude radially outward from a main body portion 66 a attached to the rear end portion of the reamer holder 58. The width of the ratchet pin 66 is such that it can slide in the length direction while entering the slit 70c and being restricted in rotation. The protruding height in the radial direction of the ratchet pin 66 is such that the ratchet pin 66 reaches the inner peripheral surface of the large-diameter portion 70 b of the slider 70 from the axial center of the reamer holder 58 in a state of being attached to the reamer holder 58.

ラチェットピン66の本体部66aは前部が側面視で略コ字状に形成され、一対の前方突出部66bが形成され、リーマホルダ58の軸端部外周を部分的に平面とした平面部58fへ嵌合して回り止めをなすようになっている。これにより、ボルト67にてリーマホルダ58へ固定した状態で長期使用しても脱落しない程度の十分な耐久性が得られている。 The main body portion 66a of the ratchet pin 66 has a front portion formed in a substantially U shape in a side view, a pair of front protrusions 66b is formed, and a flat portion 58f whose outer periphery of the shaft end of the reamer holder 58 is partially flat. They are fitted to prevent rotation. Thereby, sufficient durability is obtained such that it does not fall off even when used for a long time while being fixed to the reamer holder 58 with the bolt 67.

スライダ70は、小径部70aと大径部70bからなる全体として略円筒状の部材である。小径部70aはその一部を長さ方向へカットして両端部側を開放させた形状をなし、この開放部分がスリット70cをなす。スライダ70の長さ方向中間部は厚肉の大径部70bをなし、スリット70cの上方を覆って径方向外方へ突出するストッパ部をなしている。
大径部70bの内周面にも、左右のスリット70cと連続する同幅の溝が軸方向へ形成されている。スリット70cはラチェットピン66を回転不能状態にしつつ、大径部70bの内側を通って軸方向へ進退移動させるためのガイド溝である。
The slider 70 is a substantially cylindrical member composed of a small diameter portion 70a and a large diameter portion 70b as a whole. The small-diameter portion 70a has a shape in which a part of the small-diameter portion 70a is cut in the length direction and both end portions are opened, and this open portion forms a slit 70c. An intermediate portion in the longitudinal direction of the slider 70 forms a thick large-diameter portion 70b, and forms a stopper portion that covers the upper portion of the slit 70c and protrudes radially outward.
A groove having the same width as the left and right slits 70c is also formed in the axial direction on the inner peripheral surface of the large diameter portion 70b. The slit 70c is a guide groove for moving the ratchet pin 66 in a non-rotatable state and moving forward and backward in the axial direction through the inside of the large diameter portion 70b.

図3に示すように、第1クラッチスプリング72は、送りネジナット62と大径部70bの前端部との間に軸穴60の内周面に沿って配置され、スライダ70を後方へ付勢している。第2クラッチスプリング74は、軸穴60の後端部と大径部70bの後端部との間に軸穴60の内周面に沿って設けられ、スライダ70を前方へ付勢している。 As shown in FIG. 3, the first clutch spring 72 is disposed along the inner peripheral surface of the shaft hole 60 between the feed screw nut 62 and the front end portion of the large diameter portion 70b, and biases the slider 70 rearward. ing. The second clutch spring 74 is provided along the inner peripheral surface of the shaft hole 60 between the rear end portion of the shaft hole 60 and the rear end portion of the large diameter portion 70b, and urges the slider 70 forward. .

スライダ70の大径部70bにおけるスリット70cと反対側の部分には、径方向外方へ突出するガイドピン76が設けられている。ガイドピン76は、アーバー14に形成された軸方向の長穴78内へ入り、スライダ70を若干量前後方向へ移動可能にするとともににアーバー14に対して相対回転不能にしている。その結果、スライダ70はアーバー14と常時一体に回転する。 A guide pin 76 that protrudes outward in the radial direction is provided on a portion of the large-diameter portion 70b of the slider 70 opposite to the slit 70c. The guide pin 76 enters an elongated slot 78 formed in the arbor 14 so that the slider 70 can move a little in the front-rear direction and cannot rotate relative to the arbor 14. As a result, the slider 70 always rotates integrally with the arbor 14.

図3中の符号77はスライダ70の回り止め部材であり、ガイドピン76でスライダ70の大径部70b底部に固定される。79は長穴78を覆う蓋であり、ボルトでアーバー14の底部に固定される。図6中の拡大部Dは、スライダ70の大径部70b底部に対するガイドピン76の取付構造を断面で示してある。大径部70bの底部には、回り止め部材77用の凹部77aが形成され、その中にガイドピン76のナット穴76aが形成されている。回り止め部材77を凹部77aへ嵌合した状態でガイドピン76をナット穴76aへ締結することにより、回り止め部材77がガイドピン76で固定される。 Reference numeral 77 in FIG. 3 denotes a rotation preventing member for the slider 70, and is fixed to the bottom of the large diameter portion 70 b of the slider 70 by a guide pin 76. 79 is a cover which covers the long hole 78, and is fixed to the bottom of the arbor 14 with a bolt. An enlarged portion D in FIG. 6 shows the mounting structure of the guide pin 76 on the bottom of the large-diameter portion 70b of the slider 70 in cross section. A recess 77a for the rotation preventing member 77 is formed at the bottom of the large diameter portion 70b, and a nut hole 76a of the guide pin 76 is formed therein. When the guide pin 76 is fastened to the nut hole 76a in a state where the rotation prevention member 77 is fitted in the recess 77a, the rotation prevention member 77 is fixed by the guide pin 76.

したがって、アーバー14に対して回転方向を固定されたスライダ70に対して、そのスリット70cへラチェットピン66が入ってクラッチオンとなると、リーマホルダ58はスライダ70に対して回転不能になり、相対的に自由な回転を規制されるため、送りネジナット62の回転によって、その回転がリーマホルダ58へ軸方向の直線運動に変えて伝達され、リーマホルダ58が軸方向へ送り出されることになる。 Therefore, when the ratchet pin 66 enters the slit 70c and the clutch is turned on with respect to the slider 70 whose rotational direction is fixed with respect to the arbor 14, the reamer holder 58 becomes non-rotatable with respect to the slider 70, Since the free rotation is restricted, the rotation of the feed screw nut 62 is transmitted to the reamer holder 58 instead of the linear motion in the axial direction, and the reamer holder 58 is fed out in the axial direction.

一方、スリット70cからラチェットピン66が出たクラッチオフの状態では、リーマホルダ58はスライダ70に対して相対的に自由な回転が可能となるから、送りネジナット62が回転しても、リーマホルダ58は一緒に空転することになり、軸方向の直線運動が伝達されないので、送り出されない。 On the other hand, in the clutch-off state where the ratchet pin 66 protrudes from the slit 70c, the reamer holder 58 can rotate freely with respect to the slider 70. Therefore, even if the feed screw nut 62 rotates, the reamer holder 58 remains together. Will not be sent out because no axial linear motion is transmitted.

クラッチオンの状態では、リーマホルダ58は、図5に示す最前進位置まで送り出し可能である。この最前進位置では、ホルダヘッド20から突出するリーマ28の突出量が最大となる。このとき、ラチェットピン66はスライダ70の前側端面70dから前方へ出てクラッチオフとなり、リーマホルダ58は前進が停止される。このため、リーマホルダ58は所定の前進位置で駆動系から切り離されるので、加工孔の深さが異なっても、送り量をシビアに管理する必要がなく、送り量の管理が容易になる。 In the clutch-on state, the reamer holder 58 can be sent to the most advanced position shown in FIG. In this most advanced position, the protruding amount of the reamer 28 protruding from the holder head 20 is maximized. At this time, the ratchet pin 66 protrudes forward from the front end surface 70d of the slider 70, the clutch is turned off, and the reamer holder 58 stops moving forward. For this reason, since the reamer holder 58 is separated from the drive system at a predetermined forward position, even if the depth of the machining hole is different, it is not necessary to manage the feed amount severely, and the feed amount can be easily managed.

図7はスライダ70の平面図である。この図において、スライダ70の長さ方向両端の端面70dは、ラチェットピン66をスリット70cへ入りやすくするための、平面視で略S字状をなす導入促進面になっている。これを図右側の端面70dについて説明する。端面70dはスリット70cにて分断され、スリット70cに臨む2つの端点70e及び70fをなす。これらの端点70e及び端点70fは、平面視で軸方向に相対的にずれており、図示で上側の端点70fが下側の端点70eよりも軸方向内側(スライダ70の長さ方向中間点側)に位置する。 FIG. 7 is a plan view of the slider 70. In this figure, the end surfaces 70d at both ends in the length direction of the slider 70 are introduction promoting surfaces having a substantially S-shape in plan view so that the ratchet pin 66 can easily enter the slit 70c. This will be described for the end face 70d on the right side of the figure. The end face 70d is divided by the slit 70c, and forms two end points 70e and 70f facing the slit 70c. The end point 70e and the end point 70f are relatively displaced in the axial direction in a plan view, and in the drawing, the upper end point 70f is axially inner than the lower end point 70e (the intermediate point side in the length direction of the slider 70). Located in.

端面70dは下側の端点70eから上側の端点70fに向かって、軸方向位置が次第に軸方向内側となるように連続的に変化している。このため、両端点70e及び端点70fを結ぶ端面70dの平面視形状は略S字状になる(正確には、図示状態はS字を鏡像反転させたような形状になっている。但し、このようなものを含めて略S字状という)。
なお、図左側の端面70dは、右側と対称的に形成され、下側の端点70eが上側の端点70fよりも軸方向内側へ位置するようになっている。
The end surface 70d continuously changes from the lower end point 70e toward the upper end point 70f so that the axial position gradually becomes inward in the axial direction. For this reason, the planar view shape of the end face 70d connecting the both end points 70e and the end points 70f is substantially S-shaped (exactly, the illustrated state is a shape in which the S-shape is mirror-inverted. It is called a substantially S-shape including such a thing).
Note that the end face 70d on the left side of the figure is formed symmetrically with the right side, and the lower end point 70e is positioned on the inner side in the axial direction than the upper end point 70f.

このように、端面70dを平面視で略S字状をなすようにすると、ラチェットピン66に対するスリット70cへの導入促進面にすることができる。すなわち、ラチェットピン66がスライダ70の後方へ出たクラッチオフの状態において、ラチェットピン66が端面70d上を相対的に移動するとき、平面視形状が略S字状をなす端面70dに案内されるためスリット70c内へ導入され易くなる。 As described above, when the end surface 70d has a substantially S shape in plan view, the ratchet pin 66 can be a surface for promoting introduction into the slit 70c. That is, when the ratchet pin 66 moves relatively on the end surface 70d in the clutch-off state where the ratchet pin 66 protrudes to the rear of the slider 70, the ratchet pin 66 is guided to the end surface 70d having a substantially S-shape in plan view. Therefore, it becomes easy to be introduced into the slit 70c.

これを図によりさらに説明すると、図中に(A)を付けて仮想線で示すように、ラチェットピン66が端面70dに接しているとき、アーバー14と一体回転するスライダ70と、減速回転する送りネジナット62に噛み合うリーマホルダ58との間に回転速度の相違が生じると、ラチェットピン66は端面70d上を相対的に摺動するが、スリット70cに臨むと、(B)を付けて示すように、軸方向にずれた端点70e及び端点70fの段差部へ当接し、ここでスリット70cへ入りこみ、(C)を付けて示すようにクラッチオンの状態になる。 This will be further explained with reference to the drawings. As indicated by the phantom line with (A) in the figure, when the ratchet pin 66 is in contact with the end face 70d, the slider 70 that rotates integrally with the arbor 14 and the feed that rotates at a reduced speed are shown. When a difference in rotational speed occurs between the reamer holder 58 meshing with the screw nut 62, the ratchet pin 66 slides relatively on the end face 70d, but when facing the slit 70c, as shown in FIG. Abutting on the stepped portions of the end point 70e and the end point 70f which are displaced in the axial direction, enters into the slit 70c, and becomes in a clutch-on state as indicated by (C).

このとき、スライダ70はガイドピン76がアーバー14に形成された軸方向の長穴78内を軸方向へ移動できるため、軸方向へ若干量進退移動してラチェットピン66をスリット70cへさらに入り込み易くしている。また、スライダ70は、一時的に軸方向へ移動しても、第1クラッチスプリング72及び第2クラッチスプリング74により、常時中立位置へ戻される。 At this time, since the guide pin 76 can move in the axial direction inside the elongated hole 78 formed in the arbor 14, the slider 70 moves forward and backward by a small amount in the axial direction, so that the ratchet pin 66 can easily enter the slit 70 c. doing. Even if the slider 70 temporarily moves in the axial direction, the slider 70 is always returned to the neutral position by the first clutch spring 72 and the second clutch spring 74.

次に伝達機構80について説明する。
図8は伝達機構80を回転軸線方向前方から示す図である。伝達機構80は差動機構82と遊星歯車機構84を備える。差動機構82は工具主軸11の回転を遊星歯車機構84へ伝達するための主軸側伝動歯車機構であり、主軸前部16の外周へ一体回転可能に固定された入力ギア86と、これよりわずかに歯数が少なくアーバー14の前端部外周へ回転可能に支承された出力ギア87と、これらが噛み合う伝達ギア88とからなる。これらのギアは平歯車で構成されている。伝達ギア88は、ギアカバー18bに対して中心軸CLと平行の中間軸89にて固定されている(図4)。
Next, the transmission mechanism 80 will be described.
FIG. 8 is a view showing the transmission mechanism 80 from the front in the rotational axis direction. The transmission mechanism 80 includes a differential mechanism 82 and a planetary gear mechanism 84. The differential mechanism 82 is a main shaft side transmission gear mechanism for transmitting the rotation of the tool main shaft 11 to the planetary gear mechanism 84, and an input gear 86 fixed to the outer periphery of the main shaft front portion 16 so as to be integrally rotatable. And an output gear 87 that is rotatably supported on the outer periphery of the front end of the arbor 14 and a transmission gear 88 that meshes with the output gear 87. These gears are constituted by spur gears. The transmission gear 88 is fixed to the gear cover 18b by an intermediate shaft 89 parallel to the central axis CL (FIG. 4).

入力ギア86は主軸前部16と一体であって、その回転方向及び回転数は主軸前部16の回転数すなわちスピンドル12aの回転方向及び回転数と同じである。出力ギア87は入力ギア86と同じ方向へ歯数差に応じて減速回転される。したがって、スピンドル12aが正転すると、入力ギア86は正転し、伝達ギア88は逆転し、出力ギア87は減速して正転する。 The input gear 86 is integral with the main spindle front portion 16, and the rotation direction and the rotation speed thereof are the same as the rotation speed of the main spindle front portion 16, that is, the rotation direction and the rotation speed of the spindle 12a. The output gear 87 is decelerated and rotated in the same direction as the input gear 86 in accordance with the number of teeth. Therefore, when the spindle 12a rotates forward, the input gear 86 rotates forward, the transmission gear 88 rotates reversely, and the output gear 87 decelerates and rotates forward.

遊星歯車機構84は、出力ギア87とボルト90にて一体化された内歯ギア91と、これと噛み合うピニオンギア92と、ピニオンギア92が噛み合う送りネジナットギア63aとで構成される。内歯ギア91には内歯91aが形成され、この内歯にピニオンギア92が噛み合っている。ピニオンギア92は、中間軸93にてアーバー14へ固定される。
出力ギア87と内歯ギア91とをボルト90にて連結一体化することで、差動機構82と遊星歯車機構84とを容易に一体化できる。なお、連結部材はボルト90に限らず適宜使用できる。内歯ギア91と送りネジナットギア63aとの間に形成される空間には工具センタースルー形式のクーラント通路の一部である横通路14fが形成されている。
The planetary gear mechanism 84 includes an internal gear 91 integrated with an output gear 87 and a bolt 90, a pinion gear 92 that meshes with the gear, and a feed screw nut gear 63a that meshes with the pinion gear 92. Inner teeth 91a are formed in the inner gear 91, and a pinion gear 92 is engaged with the inner teeth. The pinion gear 92 is fixed to the arbor 14 by an intermediate shaft 93.
By connecting and integrating the output gear 87 and the internal gear 91 with the bolt 90, the differential mechanism 82 and the planetary gear mechanism 84 can be easily integrated. The connecting member is not limited to the bolt 90 and can be used as appropriate. In a space formed between the internal gear 91 and the feed screw nut gear 63a, a lateral passage 14f which is a part of a tool center through type coolant passage is formed.

この遊星歯車機構84では、内歯ギア91が入力ギアとなり、ピニオンギア92は自転のみ可能であり、中間軸93がアーバー14へ固定されるため送りネジナットギア63aの周囲を公転しないようになっているので、アイドルギアとして機能し、送りネジナットギア63aを内歯ギア91と逆方向へ減速回転させる。
このとき、内歯ギア91が出力ギア87と一体に正転すると、ピニオンギア92も正転し、送りネジナットギア63aは減速して逆転する。
In this planetary gear mechanism 84, the internal gear 91 serves as an input gear, the pinion gear 92 can only rotate, and the intermediate shaft 93 is fixed to the arbor 14, so that it does not revolve around the feed screw nut gear 63a. Therefore, it functions as an idle gear, and the feed screw nut gear 63a is decelerated and rotated in the opposite direction to the internal gear 91.
At this time, when the internal gear 91 rotates forward integrally with the output gear 87, the pinion gear 92 also rotates forward, and the feed screw nut gear 63a decelerates and reverses.

この伝達機構80は、スピンドル12aの回転を送り機構61の送りネジナットギア63aへ減速して逆回転で伝達するものである。送りネジナットギア63aが減速して逆転すると、送りネジナット62も一体に逆回転し、そのネジ63bがリーマホルダ58の右ネジである送りネジ65と噛み合うことにより、リーマホルダ58を前進させる(クラッチオンのとき)。 The transmission mechanism 80 decelerates the rotation of the spindle 12a to the feed screw nut gear 63a of the feed mechanism 61 and transmits it by reverse rotation. When the feed screw nut gear 63a decelerates and reverses, the feed screw nut 62 also rotates in reverse integrally, and the screw 63b meshes with the feed screw 65, which is the right screw of the reamer holder 58, thereby moving the reamer holder 58 forward (when the clutch is on). ).

この伝達機構80における総減速比は、(送りネジナットギア63aの回転数)/(主軸前部16の回転数)であり、例えば、主軸前部16(スピンドル12a)の回転数が4000回転/分のとき、送りネジナットギア63aの回転数を130回転/分程度に減速可能である。このときの減速比は13/400となり、高減速比が得られる。なお、減速比の値が著しく小さい(例えば、1/10以下)ことを高減速比といい、このような高減速比となる減速を高減速ということにする。 The total reduction ratio in the transmission mechanism 80 is (the number of revolutions of the feed screw nut gear 63a) / (the number of revolutions of the main spindle front portion 16). For example, the number of revolutions of the main spindle front portion 16 (spindle 12a) is 4000 rpm. In this case, the rotational speed of the feed screw nut gear 63a can be reduced to about 130 revolutions / minute. The reduction ratio at this time is 13/400, and a high reduction ratio is obtained. Note that a value of the reduction ratio that is extremely small (for example, 1/10 or less) is referred to as a high reduction ratio, and a reduction that achieves such a high reduction ratio is referred to as a high reduction.

また、差動機構82と遊星歯車機構84を組み合わせ、かつ差動機構82の入力ギア86を前方、出力ギア87を後方へ配置し、出力ギア87と遊星歯車機構84の内歯ギア91を隣り合わせに併設して一体化できたので、伝達機構80を工具主軸11の前半部側へ配置し、送り機構61を前方よりに配置でき、装置全体の長さ方向寸法を短縮してコンパクト化できる。 Further, the differential mechanism 82 and the planetary gear mechanism 84 are combined, the input gear 86 of the differential mechanism 82 is disposed forward, the output gear 87 is disposed rearward, and the output gear 87 and the internal gear 91 of the planetary gear mechanism 84 are adjacent to each other. Since the transmission mechanism 80 can be arranged on the front half side of the tool spindle 11 and the feeding mechanism 61 can be arranged from the front, the overall length of the apparatus can be reduced and the apparatus can be made compact.

なお、送りネジナット62のリードが4mmのため、リーマホルダ58の送り速度(すなわちリーマ28の送り速度)は、4mm×13/400=0.13mm/回転として、リーマ28の送り速度を速いものにすることができる。 Since the lead of the feed screw nut 62 is 4 mm, the feed speed of the reamer holder 58 (that is, the feed speed of the reamer 28) is 4 mm × 13/400 = 0.13 mm / rotation, and the feed speed of the reamer 28 is increased. be able to.

次に、この複合加工工具10を用いた加工方法について説明する。
まず図1において、複合加工工具10のアーバー14をスピンドル12aへ取付け、回転軸線CLをワーク30のシート面32に合わせ、加工機主軸ユニット12を前進させて、ホルダヘッド20をシート面32近傍に位置させる。この位置をカッター加工開始位置(第1加工開始位置)とする。
続いて、複合加工工具10をスピンドル12aと一体回転させ、カッター加工開始位置より加工機主軸ユニット12をさらに前進させ、カッター22にてシート面32を仕上げ加工する(第1工程)。
Next, a machining method using the composite machining tool 10 will be described.
First, in FIG. 1, the arbor 14 of the combined machining tool 10 is attached to the spindle 12a, the rotation axis CL is aligned with the sheet surface 32 of the workpiece 30, the processing machine spindle unit 12 is advanced, and the holder head 20 is brought close to the sheet surface 32. Position. This position is defined as a cutter processing start position (first processing start position).
Subsequently, the composite processing tool 10 is rotated integrally with the spindle 12a, the processing machine spindle unit 12 is further advanced from the cutter processing start position, and the sheet surface 32 is finished by the cutter 22 (first step).

このとき、リーマ28を予め後退位置にしておくことで、図3に示すように、リーマホルダ58は最も後退した位置にあり、ラチェットピン66はスライダ70の後端からスリット70c内へ入って、クラッチオン状態となっている。したがって、カッター22による加工の間、リーマ28は送り出されて前進状態にある。 At this time, by setting the reamer 28 in the retracted position in advance, as shown in FIG. 3, the reamer holder 58 is in the most retracted position, and the ratchet pin 66 enters the slit 70c from the rear end of the slider 70, and the clutch It is on. Therefore, during processing by the cutter 22, the reamer 28 is fed out and is in a forward state.

なお、複合加工工具10が回転中は、リーマ28が複合加工工具10と一体に回転し、リーマ28と一体にリーマホルダ58も回転している。このため、シート面32の加工中にラチェットピン66がスリット70cへ入りこんでクラッチオンになっている。このとき送りネジナット62も減速回転しているので、リーマホルダ58の送り出しが開始され、リーマ28が若干前方へ送り出される。しかし、バルブガイド34はシート面より深い位置にあるので、シート面加工終了までにリーマ28の刃部28aがバルブガイド34へ到達しないようになっている。 Note that while the combined machining tool 10 is rotating, the reamer 28 rotates integrally with the combined machining tool 10, and the reamer holder 58 also rotates integrally with the reamer 28. For this reason, the ratchet pin 66 enters the slit 70c during the processing of the seat surface 32, and the clutch is on. At this time, since the feed screw nut 62 also rotates at a reduced speed, the delivery of the reamer holder 58 is started, and the reamer 28 is delivered slightly forward. However, since the valve guide 34 is located deeper than the seat surface, the blade portion 28a of the reamer 28 does not reach the valve guide 34 until the seat surface processing is completed.

シート面32の加工が終了すると、加工機主軸ユニット12を若干量(例えば、約1mm)後退させ、カッター22をシート面32から離す(第2工程)。このときリーマ28の刃部28aはバルブガイド34の軸線上にある。このときのホルダヘッド20先端の位置をリーマ加工開始位置(第2加工開始位置)ということにする。なお、リーマ加工開始位置において、リーマ28が既に送り出されているので、リーマ28の刃部28a先端がバルブガイド34に近づいている。 When the processing of the sheet surface 32 is completed, the processing machine spindle unit 12 is moved back a little (for example, about 1 mm), and the cutter 22 is separated from the sheet surface 32 (second step). At this time, the blade portion 28 a of the reamer 28 is on the axis of the valve guide 34. The position of the tip of the holder head 20 at this time is referred to as a reamer processing start position (second processing start position). Since the reamer 28 has already been sent out at the reaming start position, the tip of the blade portion 28a of the reamer 28 is approaching the valve guide 34.

このリーマ加工開始位置にて、加工機主軸ユニット12及び複合加工工具10の位置をそのままに固定して、リーマ28を回転及び前進させて、バルブガイド34に対するリーマ加工を開始する(第3工程)。このときラチェットピン66がスリット70cへ入ってクラッチがオンになり、送りネジナット62の回転により送り出され、リーマ28がバルブガイド34内へ入り込んで、バルブガイド34穴内面の仕上げ加工を行う。リーマ28による加工は、バルブガイド34の手前側(ホルダヘッド20側)から前方へ向かって次第に深い部分へと移って行くが、リーマ28は加工場所が前方へ移るにしたがって次第に前方へ送り出され、リーマ28がホルダヘッド20から伸び出す長さも長くなる。 At the reaming start position, the positions of the processing machine spindle unit 12 and the composite processing tool 10 are fixed as they are, and the reamer 28 is rotated and advanced to start reaming the valve guide 34 (third step). . At this time, the ratchet pin 66 enters the slit 70c, the clutch is turned on, the feed screw nut 62 rotates, and the reamer 28 enters the valve guide 34 to finish the inner surface of the hole in the valve guide 34. The processing by the reamer 28 is gradually moved forward from the front side (the holder head 20 side) of the valve guide 34 to the deeper portion, but the reamer 28 is gradually fed forward as the processing place moves forward. The length at which the reamer 28 extends from the holder head 20 also increases.

しかし、ホルダヘッド20の先端部は、バルブガイド34の手前側端部に近接したリーマ加工開始位置にあって、その位置は不動であるから、送り出されたリーマ28の殆ど全部がバルブガイド34内に位置し、撓みにくくなっているので、穴曲がりを生じにくくなる。また、カッター加工とリーマ加工を時系列的に異なる独立工程として、同軸上で連続的におこなうので、刃具の支点が複数になることもなく、高い同軸度及び真円度を有する高精度の加工が可能になる。 However, since the tip end portion of the holder head 20 is at the reamer processing start position close to the front end portion of the valve guide 34 and the position is not moved, almost all of the delivered reamer 28 is in the valve guide 34. Since it is located in and becomes difficult to bend, it becomes difficult to produce a hole bending. In addition, cutter processing and reamer processing are performed independently on the same axis as time-sequential independent processes, so there is no need for multiple fulcrum support points for blades and high-precision processing with high coaxiality and roundness. Is possible.

リーマ28による加工が終了すると、加工機主軸ユニット12が後退し、複合加工工具10を例えば、カッター加工開始位置まで後退させ、続いてスピンドル12aを逆転させることにより、複合加工工具10を逆転させる。
これにより、送りネジナット62が正転するため、リーマホルダ58は後退し、やがてラチェットピン66が長さ方向両端面70dから外れてスライダ70の後方へ出ると、クラッチオフの状態となる。この状態でスピンドル12aは回転を停止し、全加工が終了する。
When the processing by the reamer 28 is completed, the processing machine spindle unit 12 is retracted, the composite processing tool 10 is retracted to, for example, a cutter processing start position, and then the spindle 12a is reversely rotated to reversely rotate the composite processing tool 10.
As a result, the feed screw nut 62 rotates in the forward direction, so that the reamer holder 58 is retracted, and when the ratchet pin 66 is removed from both end faces 70d in the longitudinal direction and comes out of the slider 70, the clutch is turned off. In this state, the spindle 12a stops rotating, and all machining is completed.

次に、本実施形態の作用を説明する。
図1に示すように、工具主軸11にカッター22(第1の刃具)とリーマ28(第2の刃具)を同軸で設け、同軸上において、まず、カッター22によるシート面32の加工をおこない、その後、リーマ28によるバルブガイド34の加工をおこなうようにした。このため、複合加工工具10でありながら、カッター22とリーマ28による同時加工をおこなわないため、加工時における刃具の支点が一つとなり、同時加工のように、カッター22の支点とリーマ28の支点が同時に生じないので、ビビリが少なくなり、高精度の加工が可能になる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, a cutter 22 (first cutting tool) and a reamer 28 (second cutting tool) are provided coaxially on the tool spindle 11, and on the same axis, first, the sheet surface 32 is processed by the cutter 22, Thereafter, the valve guide 34 is processed by the reamer 28. For this reason, since the simultaneous machining by the cutter 22 and the reamer 28 is not performed even though it is the combined machining tool 10, the fulcrum of the cutting tool becomes one fulcrum at the time of machining, and the fulcrum of the cutter 22 and the reamer 28 as in the simultaneous machining. Since both do not occur at the same time, chatter is reduced and high-precision machining is possible.

そのうえ、カッター22をホルダヘッド20と一体に設けたので、ガタなしで加工でき、シート面32を高精度に仕上げることができる。
しかも、加工深さに応じてリーマ28を送り出しながら加工するので、軸の曲がりを生じずにバルブガイド34を内径加工でき、高い同軸度及び真円度の仕上げ加工が可能になる。
In addition, since the cutter 22 is provided integrally with the holder head 20, it can be processed without play and the sheet surface 32 can be finished with high accuracy.
In addition, since the reamer 28 is fed out in accordance with the machining depth, the valve guide 34 can be machined without causing the shaft to bend, and finishing with high concentricity and roundness becomes possible.

また、図3等に示すように、加工機の加工機主軸ユニット12により回転駆動される工具主軸11の回転を伝達機構80の歯車機構により送り機構61へ減速伝達し、リーマホルダ58を進退させて所定速さで送り出すようにしたので、リーマ28(第2の刃具)の送り出しを、工具主軸11と同じ一つの駆動源で駆動することが可能になり、装置全体をコンパクト化でき、取付寸法に制約がある加工機に対しても取付けて使用することが可能になる。 Further, as shown in FIG. 3 and the like, the rotation of the tool spindle 11 rotated and driven by the processing machine spindle unit 12 of the processing machine is reduced and transmitted to the feed mechanism 61 by the gear mechanism of the transmission mechanism 80, and the reamer holder 58 is advanced and retracted. Since feeding is performed at a predetermined speed, the feeding of the reamer 28 (second cutting tool) can be driven by the same drive source as the tool spindle 11, and the entire apparatus can be made compact, and the mounting dimensions can be reduced. It is possible to attach and use even for a processing machine with restrictions on.

また、伝達機構80を差動機構82と遊星歯車機構84からなる歯車機構で構成したので、高減速を得られるにもかかわらず、伝達機構80全体をコンパクトにでき、装置の全長を短くできる。
特に、遊星歯車機構84を採用することにより、高減速でかつ工具主軸11全体をコンパクトにできる伝達機構が可能になった。
しかも、差動機構82をリング状の入力ギア86及び出力ギア87とこれらと噛み合う伝達ギア88で構成することによって工具主軸11の外周へ設けることができ、この、出力ギア87を遊星歯車機構84の内歯ギアへ連結したので、伝達機構80をコンパクトに配置できる。
Further, since the transmission mechanism 80 is constituted by a gear mechanism including the differential mechanism 82 and the planetary gear mechanism 84, the entire transmission mechanism 80 can be made compact and the overall length of the apparatus can be shortened despite high speed reduction.
In particular, by adopting the planetary gear mechanism 84, a transmission mechanism capable of high speed reduction and making the entire tool spindle 11 compact can be realized.
In addition, the differential mechanism 82 can be provided on the outer periphery of the tool spindle 11 by constituting the ring-shaped input gear 86 and the output gear 87 and the transmission gear 88 meshing with the ring-shaped input gear 86 and the output gear 87. The transmission mechanism 80 can be arranged in a compact manner.

また、遊星歯車機構84を、内歯ギア91の内歯91aとピニオンギア92及び送りネジナットギア63aで構成し、ピニオンギア92を自転可能かつ工具主軸11に対して公転不能に固定してアイドルギアとし、内歯ギア91から送りネジナットギア63aへ高減速比で回転を伝達するようにしたので、コンパクトな装置で高減速比を実現できる。
しかも、内歯ギア91をリングギアとして、同じくリングギアの出力ギア87と並設して工具主軸11の外周へ設けるので、伝達機構80全体をさらにコンパクトにでき、装置の全長を短くできる。
The planetary gear mechanism 84 includes an internal tooth 91a of the internal gear 91, a pinion gear 92, and a feed screw nut gear 63a, and the pinion gear 92 can be rotated and fixed to the tool spindle 11 so as not to revolve. Since rotation is transmitted from the internal gear 91 to the feed screw nut gear 63a with a high reduction ratio, a high reduction ratio can be realized with a compact device.
Moreover, since the internal gear 91 is used as a ring gear and is provided in parallel with the output gear 87 of the ring gear and provided on the outer periphery of the tool spindle 11, the entire transmission mechanism 80 can be made more compact and the overall length of the apparatus can be shortened.

このとき、出力ギア87と内歯ギア91をボルト(連結部材)90で一体化したので、構造を簡単にでき、装置を長さ方向にてさらにコンパクト化できる。
しかも、このボルト90を樹脂製として所定の大荷重で破断される軟式材料ボルトとしたので、送り機構61側からボルト90へ所定の大きな負荷がかかったとき、ボルト90を破断して、出力ギア87への過大な負荷を遮断できる。なお、このような過大な負荷を考慮する必要がないときはボルト90を通常の金属製とすることができる。
At this time, since the output gear 87 and the internal gear 91 are integrated by the bolt (connecting member) 90, the structure can be simplified and the apparatus can be further compacted in the length direction.
In addition, since the bolt 90 is made of resin and is a soft material bolt that can be broken by a predetermined large load, when the predetermined large load is applied to the bolt 90 from the feed mechanism 61 side, the bolt 90 is broken and the output gear Excessive load on 87 can be cut off. When there is no need to consider such an excessive load, the bolt 90 can be made of ordinary metal.

また、送り機構61にクラッチ機構68を設けたので、クラッチオンにすると、送りネジナット62によるリーマホルダ58の送りを開始し、クラッチオフにすると、リーマホルダ58の送り方向の動作を停止する。したがって、所定の送り出し量にてクラッチオフとすることにより、送り機構61を駆動系から切り離し、送りネジナット62が常時回転しても、リーマ28の送り出し量を所定にすることができる。このため、加工孔の深さが異なっても、送り量をシビアに管理する必要がなく、送り量の管理が容易になる。
また、クラッチ機構68をアーバー14の内部に設けたので、装置全体のコンパクト化を実現できる。
Further, since the clutch mechanism 68 is provided in the feed mechanism 61, when the clutch is turned on, the feed screw nut 62 starts feeding the reamer holder 58, and when the clutch is turned off, the operation of the reamer holder 58 in the feed direction is stopped. Therefore, by turning the clutch off at a predetermined feed amount, even if the feed mechanism 61 is disconnected from the drive system and the feed screw nut 62 is always rotated, the feed amount of the reamer 28 can be made predetermined. For this reason, even if the depth of the processed hole is different, it is not necessary to manage the feed amount severely, and the feed amount can be easily managed.
In addition, since the clutch mechanism 68 is provided inside the arbor 14, the entire apparatus can be made compact.

さらに、図3に示すように、工具主軸11の内部にクーラント通路(14d、14e、14f、16a、42a、16b、50a、50b、50c)を設け、アーバー14の後端部に設けたプルスタット14bの軸穴を入り口通路14cとしたので、アーバー14を加工機の加工機主軸ユニット12におけるスピンドル12aへ連結すると、スピンドル12aの軸心部からスピンドルセンタースルー形式で供給されるクーラントを、入り口通路14cから工具主軸11の内部を通してカッター22及びリーマ28の周囲へ供給できる。 Further, as shown in FIG. 3, a coolant passage (14 d, 14 e, 14 f, 16 a, 42 a, 16 b, 50 a, 50 b, 50 c) is provided inside the tool spindle 11, and a pullstat 14 b provided at the rear end portion of the arbor 14. Since the shaft hole is used as the entrance passage 14c, when the arbor 14 is connected to the spindle 12a in the processing machine main spindle unit 12 of the processing machine, the coolant supplied in the spindle center through form from the axial center of the spindle 12a is supplied to the entrance passage 14c. To the periphery of the cutter 22 and the reamer 28 through the inside of the tool spindle 11.

このため、工具主軸11の内部に工具センタースルー形式のクーラント通路を設けることができ、スピンドルセンタースルー形式の加工機主軸ユニット12へ複合加工工具10を取付けるだけで、別体のクーラント装置を設けることなく、ホルダヘッド20側へクーラントを供給できる。しかも、クーラント通路を複合加工工具10の外部に設けないので、加工機への取付けが可能になる。
そのうえ、リングギアを有する差動機構82と遊星歯車機構84を設け、工具主軸11の内部全体を歯車機構で占めないようにすることで、工具主軸11の内部にクーラント通路のスペースを確保でき、工具センタースルー形式のクーラント通路を簡単に設けることができるようになった。
For this reason, a tool center through type coolant passage can be provided inside the tool spindle 11, and a separate coolant device can be provided simply by attaching the combined machining tool 10 to the spindle center through type processing machine spindle unit 12. The coolant can be supplied to the holder head 20 side. In addition, since the coolant passage is not provided outside the combined machining tool 10, it can be attached to the processing machine.
In addition, by providing a differential mechanism 82 having a ring gear and a planetary gear mechanism 84 so as not to occupy the entire interior of the tool spindle 11 with the gear mechanism, a space for the coolant passage can be secured inside the tool spindle 11. The tool center through type coolant passage can be easily provided.

また、本実施形態に係る加工方法によれば、複合加工工具10の回転軸線(CL)上にて、カッター22(第1の刃具)によるシート面32(第1の被加工部)を加工する第1工程と、複合加工工具10を若干後退させる第2工程と、リーマ28(第2の刃具)を送り出しながらバルブガイド34(第2の被加工部)を加工する第3工程を順次おこなうようにしたので、カッター22とリーマ28による加工をそれぞれ時系列的に異なる別工程とすることができる。このため、第1及び第3工程の加工時における刃具の支点を1ケ所にするので、ビビリを少なくすることができ、真円度及び同軸度を高くして高精度の加工が可能になる。 Moreover, according to the processing method which concerns on this embodiment, the sheet | seat surface 32 (1st to-be-processed part) by the cutter 22 (1st blade tool) is processed on the rotating shaft (CL) of the compound processing tool 10. FIG. The first step, the second step of slightly retracting the combined machining tool 10, and the third step of machining the valve guide 34 (second workpiece) while feeding the reamer 28 (second cutting tool) are sequentially performed. Therefore, the processing by the cutter 22 and the reamer 28 can be performed in different steps in time series. For this reason, since the fulcrum of the cutting tool is set to one place at the time of processing in the first and third steps, chatter can be reduced, and high-precision processing can be performed by increasing the roundness and the coaxiality.

しかも、複合加工工具10を同軸上で進退させるだけであり、第2工程の後退量は微少で済むため、効率よく加工することができる。また、第3工程において、リーマ加工開始位置からリーマ28を加工深度に応じて送り出すので、リーマ28の曲がりによる穴曲がりを防ぐことができ、かつリーマ28の折損を抑制して長寿命化させることができる。 In addition, the composite machining tool 10 is simply advanced and retracted on the same axis, and the amount of retraction in the second step is small, so that the machining can be performed efficiently. Further, in the third step, the reamer 28 is sent out from the reamer machining start position according to the machining depth, so that it is possible to prevent the reamer 28 from being bent and to prevent the reamer 28 from being broken and to extend the life. Can do.

なお、本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、リーマ加工の開始時及び終了時に必ずしもクラッチオフにする必要はなく、加工中並びにその開始及び停止を通してクラッチオンのままにしておくこともできる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and applications are possible within the principle of the invention. For example, it is not always necessary to turn off the clutch at the start and end of the reamer machining, and the clutch can be kept on during the machining and through its start and stop.

また、加工対象のワークはエンジン部品に限定されず種々のものが可能である。また、加工刃具は、カッター及びリーマに限定されず、各種加工に使用されるものを少なくとも2種類備えれば足りる。また、カッター22等からなる第1の刃具は、ホルダヘッド20と別体に設けられてボルト等の適宜手段でホルダヘッド20へ着脱自在に固定されるようにしてもよい。 Also, the workpiece to be processed is not limited to engine parts, and various types of workpieces are possible. Moreover, a processing blade is not limited to a cutter and a reamer, and it is sufficient if at least two types of processing tools are used for various processing. Further, the first cutting tool composed of the cutter 22 and the like may be provided separately from the holder head 20 and detachably fixed to the holder head 20 by appropriate means such as a bolt.

さらに、遊星歯車機構84は、この機構の構成要素である、太陽歯車、遊星歯車及び内歯ギアをそれぞれ、送りネジナットギア63a、ピニオンギア92及び内歯ギア91としてあるが、このうち太陽歯車を送りネジナットギア63aと別に設けてもよい。さらにピニオンギア92を公転させ、そのキャリア出力で送りネジナット62を駆動するようにしてもよい。また、出力ギア87に内歯を設け、これにピニオンギア92を噛み合わせるようにして、出力ギア87を内歯ギア91と兼用させてもよい。 Further, the planetary gear mechanism 84 includes a sun gear, a planetary gear, and an internal gear, which are constituent elements of this mechanism, as a feed screw nut gear 63a, a pinion gear 92, and an internal gear 91, respectively. It may be provided separately from the feed screw nut gear 63a. Further, the pinion gear 92 may be revolved and the feed screw nut 62 may be driven by the carrier output. Alternatively, the output gear 87 may be provided with internal teeth, and the pinion gear 92 may be engaged with the output gear 87 so that the output gear 87 is also used as the internal gear 91.

また、伝達機構80は、差動機構82を省略し、遊星歯車機構84を単独で使用するものでもよい。この場合でも、遊星歯車機構84による、高減速でかつ工具主軸11全体をコンパクトにできる伝達機構が可能になる。
さらに、伝達機構80を差動機構82のみで構成してもよい。また、差動機構82や遊星歯車機構84以外で、加工機主軸ユニット12の回転を送り機構61の駆動力として伝達する他の機構を用いてもよい。
The transmission mechanism 80 may omit the differential mechanism 82 and use the planetary gear mechanism 84 alone. Even in this case, it is possible to provide a transmission mechanism using the planetary gear mechanism 84 that can achieve high speed reduction and make the entire tool spindle 11 compact.
Further, the transmission mechanism 80 may be configured by only the differential mechanism 82. In addition to the differential mechanism 82 and the planetary gear mechanism 84, other mechanisms that transmit the rotation of the processing machine spindle unit 12 as the driving force of the feed mechanism 61 may be used.

さらにまた、差動機構82は、工具主軸11の回転を遊星歯車機構84へ伝達するための
主軸側伝動歯車機構として機能すれば足りるため、出力ギア87と入力ギア86の歯数を異ならせず、同数としてもよい。このようにしても、工具主軸11の回転を遊星歯車機構84へコンパクトに伝達することができる。さらに、差動機構82の入力ギア86を直接遊星歯車機構84の内歯ギア91へ連結し、出力ギア87及び伝達ギア88を省略することもできる。
Furthermore, since the differential mechanism 82 only needs to function as a main shaft side transmission gear mechanism for transmitting the rotation of the tool main shaft 11 to the planetary gear mechanism 84, the number of teeth of the output gear 87 and the input gear 86 is not different. The same number may be used. Even in this case, the rotation of the tool spindle 11 can be transmitted to the planetary gear mechanism 84 in a compact manner. Further, the input gear 86 of the differential mechanism 82 can be directly connected to the internal gear 91 of the planetary gear mechanism 84, and the output gear 87 and the transmission gear 88 can be omitted.

また、クーラント形式は、スピンドルセンタースルー形式の加工機主軸ユニット12へ接続する工具センタースルー形式の他に、複合加工工具10の中間部へ外部の
クーラント装置を接続し、複合加工工具10の前部内側に設けたクーラント通路へクーラントを供給する形式や、複合加工工具10の内部に通路を設けず、外部に設けた別体のクーラント装置からホルダヘッド20の周囲へクーラントを供給する形式を採用することもできる。
In addition to the tool center through type connected to the spindle center through type processing machine spindle unit 12, the coolant type is connected to an external coolant device at the intermediate part of the combined machining tool 10, so that the front part of the combined machining tool 10 is connected. A form in which coolant is supplied to a coolant passage provided on the inside or a form in which coolant is supplied to the periphery of the holder head 20 from a separate coolant device provided outside without providing a passage inside the composite processing tool 10 is adopted. You can also.

10:複合加工工具、11:工具主軸、12:加工機主軸ユニット、12a:スピンドル、14:アーバー(主軸後部)、16:主軸前部、18:ケース、20:ホルダヘッド、22:カッター(第1の刃具)、28:リーマ(第2の刃具)、30:ワーク、32:シート面、34:バルブガイド、58:リーマホルダ、61:送り機構、62送りネジナット、65:送りネジ、66:ラチェットピン、68:クラッチ機構、70:スライダ、70c:スリット、70d:端面、80:伝達機構、82:差動機構、84:遊星歯車機構、86:入力ギア、87:出力ギア、88:伝達ギア、91:内歯ギア、92:ピニオンギア 10: composite machining tool, 11: tool spindle, 12: machine spindle unit, 12a: spindle, 14: arbor (rear spindle), 16: spindle front, 18: case, 20: holder head, 22: cutter (first) 1), 28: reamer (second blade), 30: work, 32: seat surface, 34: valve guide, 58: reamer holder, 61: feed mechanism, 62 feed screw nut, 65: feed screw, 66: ratchet Pin: 68: Clutch mechanism, 70: Slider, 70c: Slit, 70d: End face, 80: Transmission mechanism, 82: Differential mechanism, 84: Planetary gear mechanism, 86: Input gear, 87: Output gear, 88: Transmission gear 91: Internal gear, 92: Pinion gear

Claims (11)

加工機の加工機主軸(12)へ着脱自在に取付けられてその動力により回転駆動される工具主軸(11)と、この工具主軸(11)に設けられた第1の刃具(22)及び第2の刃具(28)とを備えた複合加工工具であって、
前記工具主軸(11)の先端へ着脱自在に取付けられたホルダヘッド(20)に前記第1の刃具(22)を一体に設け、
前記第2の刃具(28)を前記工具主軸(11)と一体回転可能かつその回転軸線(CL)上を進退自在に支持したものにおいて、
前記第2の刃具(28)を保持し、前記工具主軸(11)へ回転可能に支持され、かつ前記回転軸線(CL)上を進退可能な刃具ホルダ(58)と、
この刃具ホルダ(58)を進退させる送り機構(61)と、
前記工具主軸(11)の回転を前記送り機構(61)へ伝達し、この送り機構(61)を駆動させるための歯車機構からなる伝達機構(80)を備えたことを特徴とする複合加工工具。
A tool spindle (11) that is detachably attached to the processing machine spindle (12) of the processing machine and is driven to rotate by the power, and a first cutting tool (22) and a second cutting tool provided on the tool spindle (11). A multi-tasking tool comprising a cutting tool (28) of
The first cutting tool (22) is integrally provided on a holder head (20) removably attached to the tip of the tool spindle (11),
In the second cutter (28), which can rotate integrally with the tool spindle (11) and is supported on its rotational axis (CL) so as to advance and retreat,
A blade tool holder (58) that holds the second blade tool (28), is rotatably supported on the tool spindle (11), and can move back and forth on the rotation axis (CL);
A feed mechanism (61) for advancing and retracting the blade holder (58);
A combined machining tool comprising a transmission mechanism (80) comprising a gear mechanism for transmitting rotation of the tool spindle (11) to the feed mechanism (61) and driving the feed mechanism (61). .
前記伝達機構(80)は、前記送り機構(61)を減速回転する遊星歯車機構(84)を含むことを特徴とする請求項1に記載した複合加工工具。 The combined machining tool according to claim 1, wherein the transmission mechanism (80) includes a planetary gear mechanism (84) that rotates the feed mechanism (61) at a reduced speed. 前記送り機構(61)は、前記刃具ホルダ(58)の外周に形成されたネジ軸状の送りネジ(65)と、この送りネジ(65)に噛み合うネジが内周に形成された送りネジナット(62)を備えることを特徴とする請求項2に記載した複合加工工具。 The feed mechanism (61) has a screw shaft-shaped feed screw (65) formed on the outer periphery of the blade holder (58) and a feed screw nut (screw threaded on the inner periphery) that engages with the feed screw (65). 62) The combined machining tool according to claim 2, further comprising: 62). 前記遊星歯車機構(84)は、前記送りネジナット(62)に設けられた送りネジナットギア(63a)と、これと同軸にその回りを囲んで設けられた内歯ギア(91)と、これら内歯ギア(91)と前記送りネジナットギア(63a)の間に設けられたピニオンギア(92)とを備え、
前記内歯ギア(91)は、リング状をなして前記工具主軸(11)の外周へ回転可能に支承されるとともに前記工具主軸(11)に連結されて回転し、
前記ピニオンギア(92)は、前記内歯ギア(91)の内周面に形成された内歯(91a)及び前記送りネジナットギア(63a)と噛み合って自転するとともに、前記送りネジナットギア(63a)に対して公転不能に前記工具主軸(11)へ固定されていることを特徴とする請求項3に記載した複合加工工具。
The planetary gear mechanism (84) includes a feed screw nut gear (63a) provided on the feed screw nut (62), an internal gear (91) provided coaxially therewith, and these internal teeth. A pinion gear (92) provided between the gear (91) and the feed screw nut gear (63a),
The internal gear (91) has a ring shape and is rotatably supported on the outer periphery of the tool spindle (11) and is connected to the tool spindle (11) and rotates.
The pinion gear (92) meshes with the internal teeth (91a) formed on the inner peripheral surface of the internal gear (91) and the feed screw nut gear (63a) and rotates, and the feed screw nut gear (63a). The combined machining tool according to claim 3, wherein the combined machining tool is fixed to the tool spindle (11) so as not to revolve.
前記伝達機構(80)は、前記工具主軸(11)の回転を前記遊星歯車機構(84)へ伝達するための主軸側伝動歯車機構(82)を備え、
前記主軸側伝動歯車機構(82)は、前記工具主軸(11)の外周に設けられ、この工具主軸(11)と一体に回転するリング状の入力ギア(86)と、
リング状をなし、前記工具主軸(11)の外周に設けられ、かつ前記遊星歯車機構(84)へ接続する出力ギア(87)と、
これら入力ギア(86)及び出力ギア(87)が噛み合う伝達ギア(88)とからなるとともに、
前記出力ギア(87)により前記遊星歯車機構(84)の前記内歯ギア(91)を回転させることを特徴とする請求項4に記載した複合加工工具。
The transmission mechanism (80) includes a main shaft side transmission gear mechanism (82) for transmitting the rotation of the tool main shaft (11) to the planetary gear mechanism (84).
The main shaft side transmission gear mechanism (82) is provided on the outer periphery of the tool main shaft (11) and has a ring-shaped input gear (86) that rotates integrally with the tool main shaft (11).
An output gear (87) having a ring shape, provided on the outer periphery of the tool spindle (11) and connected to the planetary gear mechanism (84);
The input gear (86) and the output gear (87) are engaged with a transmission gear (88), and
The combined machining tool according to claim 4, wherein the internal gear (91) of the planetary gear mechanism (84) is rotated by the output gear (87).
前記主軸側伝動歯車機構は、前記出力ギア(87)と前記入力ギア(86)の歯数が異なる差動歯車機構であることを特徴とする請求項5に記載した複合加工工具。 The composite machining tool according to claim 5, wherein the main shaft side transmission gear mechanism is a differential gear mechanism in which the number of teeth of the output gear (87) and the input gear (86) are different. 前記出力ギア(87)と前記内歯ギア(91)は、回転軸線方向へ隣り合って配置され、連結部材(90)にて一体化されるとともに、
この連結部材(90)は所定以上の負荷で破断するようになっていることを特徴とする請求項5又は6に記載した複合加工工具。
The output gear (87) and the internal gear (91) are arranged adjacent to each other in the rotational axis direction, and are integrated by a connecting member (90).
The combined machining tool according to claim 5 or 6, wherein the connecting member (90) is ruptured by a load of a predetermined value or more.
前記送り機構(61)はクラッチ機構(68)を備え、このクラッチ機構(68)がオンすると前記送りネジナット(62)による前記刃具ホルダ(58)の送りを可能とし、オフすると送りを停止することを特徴とする請求項3に記載した複合加工工具。 The feed mechanism (61) includes a clutch mechanism (68). When the clutch mechanism (68) is turned on, the feed tool nut (62) can be fed by the feed screw nut (62), and when the clutch mechanism (68) is turned off, the feed is stopped. The combined machining tool according to claim 3. 前記クラッチ機構(68)は、前記工具主軸(11)の前記伝達機構(80)より後方となるアーバー(14)の内部へ配設されることを特徴とする請求項8に記載した複合加工工具。 The composite machining tool according to claim 8, wherein the clutch mechanism (68) is disposed inside an arbor (14) behind the transmission mechanism (80) of the tool spindle (11). . 前記工具主軸(11)は、その内部に、前記第1の刃具(22)及び前記第2の刃具(28)を冷却するクーラント通路を備え、
このクーラント通路は、前記工具主軸(11)の後端部に設けられた入り口通路(14c)を備え、この入り口通路(14c)は、回転軸線(CL)上にて前記加工機の加工機主軸(12)に設けられているクーラント通路に接続し、
前記入り口通路(14c)から前記工具主軸(11)の内部を通って前記第1の刃具(22)及び前記第2の刃具(28)へクーラントを供給する工具センタースルー形式のクーラント通路を備えるとともに、
この工具センタースルー形式のクーラント通路の一部が、前記内歯ギア(91)と送りネジナットギア(63a)の間に形成されていることを特徴とする請求項4〜9のいずれか1項に記載した複合加工工具。
The tool spindle (11) includes therein a coolant passage for cooling the first blade tool (22) and the second blade tool (28),
The coolant passage includes an entrance passage (14c) provided at a rear end portion of the tool spindle (11), and the entrance passage (14c) is a spindle of the processing machine on the rotation axis (CL). Connected to the coolant passage provided in (12),
A tool center through type coolant passage is provided for supplying coolant from the entrance passage (14c) to the first blade tool (22) and the second blade tool (28) through the inside of the tool spindle (11). ,
A part of the tool center through type coolant passage is formed between the internal gear (91) and the feed screw nut gear (63a). The combined machining tool described.
請求項1〜10のいずれか1項に記載した複合加工工具(10)を用いて、ワーク(30)内に配置された第1の被加工部(32)とその中心に位置する第2の被加工部(34)とを加工する加工方法において、
前記複合加工工具(10)の回転軸線(CL)を前記第2の被加工部(34)の中心に合わせ、前記複合加工工具(10)を前進させてホルダヘッド(20)に設けられた第1の刃具(22)により前記第1の被加工部(32)を加工する第1工程と、
前記第1の被加工部(32)の加工終了後、前記第1の刃具(22)が前記第1の被加工部(32)から離れる程度に、前記複合加工工具(10)を若干後退させる第2工程と、
続いて前記第2の刃具(28)を送り出しながら前記第2の被加工部(34)を加工する第3工程とを備えたことを特徴とする複合加工工具を用いた加工方法。
Using the combined machining tool (10) according to any one of claims 1 to 10, a first workpiece (32) disposed in the workpiece (30) and a second positioned at the center thereof. In the processing method of processing the workpiece (34),
A rotation axis (CL) of the combined machining tool (10) is aligned with the center of the second workpiece (34), and the combined machining tool (10) is advanced to be provided on the holder head (20). A first step of processing the first workpiece (32) with one cutting tool (22);
After completion of the processing of the first processed part (32), the combined working tool (10) is slightly retracted to such an extent that the first cutting tool (22) is separated from the first processed part (32). A second step;
And a third step of processing the second workpiece (34) while feeding out the second cutting tool (28). A processing method using a composite processing tool, comprising:
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